《通信对抗原理》大作业(第四组)

《通信对抗原理》大作业

第四组

第8、9题

组长：吕才兵 02113058

组员：*** 02113057

韩树荣 02113001

贾文凯 02113003

陈员 02113038

第8题：干扰信号产生。仿真产生4种以上的通信干扰信号。画出信号的时域、频域波形。

本文主要介绍通过matlab 产生噪声调幅、噪声调频、梳状干扰及锥形音频干扰等四种干扰信号。 下面将分别介绍这四种干扰信号。

1 噪声调幅干扰信号

噪声调幅干扰信号的时域表达式为：

)cos()]([)(0ϕω++=t t U U t J j n

其中，调制噪声)(t U n 为零均值，方差为2n σ，在区间],[0∞-U 分布的广义平稳随机过程，ϕ为]2,0[π均匀分布，且为与)(t U n 独立的随机变量，j U ω、0为常数。 噪声调幅定理：

)cos()]([2

1)(2

0τωττj n j B U B +=

式中，)(t B n 为调制噪声)(t U n 的相关函数。 噪声调幅信号的总功率为：

2

2)0(212)0(2

200n

n j j U B U B P σ+=+==

它等于载波功率2/20U 与调制噪声功率2n σ的一半的和。其又可改写为：

)1(])(1[22020

2

0Ae n t m P U U P +=+=σ

式中，2/200U P =，为载波功率；0/U m n Ae σ=，，为有效调制系数。 噪声调幅信号的功率谱可由噪声调幅定理经傅立叶变换求得：

)(4

1

)(41)(22cos )(4)(200

j n j n j j j f f G f f G f f U d f B f G -+-+-==⎰

∞

δττπτ

式中，)(f G n 为调制噪声的功率谱，第一项代表载波的功率谱，后两项代表调制噪声功率谱的对称平移。 仿真程序：

%噪声调幅干扰

function y=ZSAM(u0,N,wpp); %函数定义行

if nargin==0 %判断输入变量为零 wpp=0;u0=1; end

fj=35e6;fs=4*fj; Tr=520e-6; %载波频率，采样频率，总时间 t1=0:1/fs:3*Tr-1/fs; N=length(t1);%采样时间，采样点数

u=wgn(1,N,wpp); %产生高斯白噪声，wpp 为以dbw 为单位指定输出噪声的强度 df1=fs/N;n=0:N/2;f=n*df1; wp=10e6; %通带截止频率 ws=14e6; %阻带截止频率

rp=1; rs=60; %通带最大衰减系数，阻带最小衰减系数

[n1,wn1]=buttord(wp/(fs/2),ws/(fs/2),rp,rs); %用于计算巴特沃斯数字滤波器的阶数N 和3dB 截止频率wc 。

[b,a]=butter(n1,wn1); % 计算N阶巴特沃斯数字滤波器系统函数分子、分母多项式的系数向量b、a。u1=filter(b,a,u); %Y = filter(B,A,X) ，输入X为滤波前序列，Y为滤波结果序列，B/A 提供滤波器系数，B为分子， A为分母

figure%画图

subplot(4,1,1),plot(t1,u1),title('噪声调制波形');xlabel('时间'),ylabel('幅度'), axis([0,0.06e-4,-2,2])

subplot(4,1,3), j2=fft(u1);plot(f,10*log10(abs(j2(n+1)*2/N))),xlabel('频率'),ylabel('功率')

title('调制噪声功率谱');

y=(u0+u1).*cos(2*pi*fj*t1+2); %噪声调幅信号表达式

p=(1/N)*sum(y.^2);

subplot(4,1,2), plot(t1,y),title('噪声调幅干扰时域波形');xlabel('时间'),ylabel('幅度'), axis([0,0.05e-4,-2,2])

subplot(4,1,4), J=fft(y);plot(f,10*log10(abs(J(n+1)))),xlabel('频率'),ylabel('功率')

title('已调波功率谱');

仿真结果如图8.1所示：

图8.1 噪声调幅信号仿真结果

2 噪声调频干扰信号

噪声调频干扰信号的时域表达式为：

]')'(2cos[)(0⎰++=t

FM j j dt t u K t U t J ϕπω

其中，调制噪声)(t u 为零均值、广义平稳的随机过程，ϕ为]2,0[π均匀分布，且与)(t u 相互独立的随机变量，j U 为噪声调频信号的幅度，j ω为噪声调频信号的中心频率，FM K 为调频斜率。 式中，)(2τσ为调幅函数)]()([2t e t e K FM -+τπ的方差，其为

)]()0([24)(2

22τπτσe e FM B B K -•=

式中)(B τe 为)(t e 的自相关函数，它可由调制噪声)(t u 的功率谱

)(f G n 变换求得。设其具有带限均匀谱，如下式所示：

⎪⎩

⎪

⎨⎧∆≤≤∆=f F F f G n n

n

n 其它ｆ ０0)(2

σ

则)(t e 的功率谱)(f G e

)()

2(1

)(2

f G f f G n e π=

Ω

ΩΩ-∆Ω=∆-⋅=-⋅=⎰

⎰

∆Ω∆d m df f F f K

B B K n

n

n fe

F n n FM

e e FM 0

2

2

2

222

2

22cos 12)2()

2cos 1(24)]

()0([24)(τ

πτπσπτπτσ 式中，n n F ∆=∆Ωπ2为调制噪声的谱宽，n de n n FM fe F f F K m ∆=∆=//σ为有

效调频指数，其中de f 为有效调频带宽。 噪声调频信号功率谱的表达式为：