第10章 通信抗干扰技术

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28
10.2.2 无线电通信抗干扰
无线通信抗干扰的原理
可以通过降低输入扰信比和提高系统的干 扰容限两方面措施来提高系统的抗干扰能力。 最低输出质量要求 (2)提高系统的干扰容限
的最小信扰比
Mj ( )
Pji Psi max
Pso G p [ Lsys ( P ) ] min jo
10.1.1基本原理及关键技术
2、干扰压制系数、最佳干扰样式 和绝对最佳干扰样式
绝对最佳干扰:是指对于已知信号形 式的所有可能的接收方式,都有比较 小的压制系数的干扰样式。 当干扰的目标具有多种接收方式 或不清楚目标的接收方式时,从对所 有的接收方式都有较好的干扰效果出 发,应该选择绝对最佳干扰样式。
1 L f Lt L p
提高信号的发射功率PTs、发射与接收天线的增益 (GTs、GRs)、干扰的传输路径损耗(Lj)、干扰与 信号的时域、频域和极化重合损耗Lt、 Lf、Lp,以及 减小信号的传输路径损耗(Ls)都可以降低输入扰信 比。PTj、GTj、GRj由干扰方控制,被干扰方无法随 意改变。
2007年12月 27
10.1.1基本原理及关键技术
6、对数字通信的干扰
干扰使系统误码率达到一定程度,信息传输就 会被阻断。要产生高的误码率,不需要连续不断 的干扰,对一个连续传播的数字信号,达到50%的 误码率,只需干扰50%的时间,通常军事数字通信 系统设计的阻断误码指标为10-2。对常规窄带调制 ,阻断数字通信比阻断模拟通信更容易。
10.1.1基本原理及关键技术
5、对模拟通信的干扰
由于FM存在门限效应,噪声调频是干扰 FM目标的最好波形。两个同频的信号同时 达到接收机,强的信号支配接收机,或多 或少的抑制了弱信号,所以进入FM接收机 的干扰功率只需比FM信号的功率略高,即 可捕获接收机。 采用AM调制的系统也存在门限效应, 但没有FM调制的明显。
Pji Psi
PTs
发信机


PTj PTs
Ls
Lj GTj
GTj GTs
GRj GRs
Ls Lj
1 L f Lt L p
Psi Pji
GTs
GRs GRj
收信机
PTjFra Baidu bibliotek
干扰机
Lf——干扰与信号的频域重合损耗(滤波损耗) Lt——干扰与信号的时域重合损耗 Lp——极化损耗
10.1.1基本原理及关键技术
10.1.1基本原理及关键技术
2、干扰压制系数、最佳干扰样式和绝对最 佳干扰样式
理想接收机与最佳干扰样式 信号和干扰的特性已知时,必能按某种准则 从理论上确定一种最佳接收形式——理想接收机 (如匹配滤波器就是对相应匹配信号的理想接收 机) 与理想接收机相对应,对于一定的信号和接 收方法,从理论上可以确定一种最佳干扰样式, 采用该种样式,在该信号接收机结构下,能比采 用其他任何干扰样式产生更好的干扰效果,这种 干扰样式称作最佳干扰样式。
1、干扰方式与样式 按作用时间的不同可分为连续干扰和 脉冲干扰。干扰在时间上无须完全覆盖信 号,只要干扰在时域分布上达到一定密度 ,脉冲干扰也能完全压制通信。 干扰样式:是对干扰的时域、频域的统计 特性的总概括。不同方式样式不同,同种 方式也可采用不同样式。干扰样式按干扰 是否具有随机性分为确定干扰和随机干扰 ;按幅度分布特性可分为平滑干扰、脉冲 干扰。常见样式有:白噪声、单频连续波 、噪声调制(AM/DSB/SSB/FM)波、 随机键控(ASK/FSK/PSK)干扰等
Pji Psi
2007年12月
M
j
26
10.2.2 无线电通信抗干扰
无线通信抗干扰的原理 可以通过降低输入扰信比和提高系统的干扰容限 两方面措施来提高系统的抗干扰能力。 (1)降低接收机的输入扰信比
Pji Psi


PTj PTs GTj GTs GRj GRs Ls Lj
2007年12月 23
10.2.1 无线电通信反侦察
无线电通信反侦察的主要技术
(4)电磁屏蔽技术 通过侦察系统施放干扰,降低了进入侦 察接收机的输入信噪比,从而减低了信号 被截获的概率。 (5)采用反侦察能力强的通信方式 如光缆通信、激光通信、微波接力、流 星余迹通信和中微子通信等。 (6)开发新的通信频段和通信体制
2007年12月
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10.2.2 无线电通信抗干扰
民用通信系统的干扰有自然干扰和无意的
人为干扰。 军用通信所面临的干扰除了各种自然干扰 和无意的人为干扰,更主要的是有意的人 为压制干扰的威胁。 军事通信抗干扰是对敌方有意的压制干扰 活动所采取的反对抗措施,即采取措施消 弱或消除敌方通信干扰的有害影响,保障 在干扰环境下己方信息传输的有效性和可 靠性。
2007年12月 25
10.2.2 无线电通信抗干扰
无线通信抗干扰的原理 干扰容限(Mj):系统尚能工作时,接收 机允许输入的最大扰信比。它反映系统在 干扰环境中对干扰的耐受能力,其值与干 扰方式和样式、信号形式和接收方法有关。 当干扰进入接收机后,不考虑门限效应, 一个通信系统能正常工作的条件是
2007年12月 22
10.2.1 无线电通信反侦察
无线电通信反侦察的主要技术
(1)扩频技术 分为直接序列扩频、跳频、跳时和混合扩频 技术,主要特性是信号的功率普密度低,在时域、 频域分布具有伪随机性,隐蔽性好。 (2)方向性天线及智能天线技术 通过发送波束形成使天线方向图最大值方向 对准接收机,有效控制信号能量在空域的分布。 (3)猝发传输技术 突发通信(瞬时或猝发通信),将编码压缩 后在极短时间内快速发送的传输体制。具有时域、 频域分布的随机性和短暂性,比较隐蔽。
2007年12月
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10.2.2 无线电通信抗干扰
无线通信抗干扰技术 抗干扰技术涉及通信系统的方方面面,如业 务类型、信源编码、信道编码、调制、天线、 发射功率、电波传播和接收机的解调、译码 等。 提高干扰容限是从系统内部考虑的抗干扰技 术,是抗干扰最根本的技术。 对特定的系统,提高接收机的信扰比处理增 益可以提高干扰容限,获得信扰比增益的主 要技术是扩频和干扰抑制技术。
10.1.1基本原理及关键技术
2、干扰压制系数、最佳干扰样式和绝对最 佳干扰样式
只要干扰功率足够大,无论何种样式终将导 致接收机无法正常工作。 最佳干扰(样式):针对某种信号形式的给定接 收方式,能以最小干扰功率达到最好干扰效果的 干扰样式。 对干扰方而言希望选择干扰样式的压制系数越小 越好。 最佳干扰样式由信号的类型、调制方式和接 收(解调)方法决定。还要考虑技术上的可能性 、复杂度、目标电台的威胁程度,以及经济代价 等因素,有时也采用干扰效果一般的干扰样式。
10.2.2 无线电通信抗干扰
无线通信抗干扰的原理
可以通过降低输入扰信比和提高系统的干 扰容限两方面措施来提高系统的抗干扰能力。 (2)提高系统的干扰容限
PSi Pji
Gp
Lsys
PSo Pjo
解调器
信号处理
Gp
2007年12月
Pso Pjo
Psi P : 信扰比增益 ji
Lsys : 信扰比损耗
10.1.1基本原理及关键技术
3、通信干扰方程
在通信干扰中,确定干扰链路与目标 通信链路之间的功率、天线增益与路径 损耗关系的方程称为干扰方程。 由通信干扰方程可进行干扰功率、作 用范围的概算,并分析提高干扰效果的 措施。
10.1.1基本原理及关键技术
3、通信干扰方程
由通信与干扰链路的功率传输模型可以推出以 目标接收机输入干信比表示的通信干扰方程:
10.1.1基本原理及关键技术
2、干扰压制系数、最佳干扰样式和绝对最佳干 扰样式
压制系数:为保证对被干扰无线电通信系统的有效 压制,进入该系统接收机输入端通频带所需的最小 干扰功率与有用信号功率的比值。
K (
Pji Psi
) min
Pji进入接收机的干扰功率; Psi接收机接收的有用信号功率。 对无线电通信系统,压制系数应保证干扰所产 生的误码率不小于15%~20%。
无线电通信反侦察:是对敌方的无线
电通信侦察活动所采取的反对抗措施。 具体内容包括:反搜索截获、反参数 测量、反测向定位、反分析识别。目 的是使敌方的侦察活动无法获得己方 通信系统的技术参数和战术运用的情 报,或者得到错误的信息。
2007年12月
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10.2.1 无线电通信反侦察
无线电通信反侦察的基本原理
干扰还会影响接收机同步系统的性能,产生同 步误差甚至失步。 通信方虽然可以采用足够的编码来抵消任何干 扰,但此时,编码效率如此之低,已没有多少信 息吞吐量了。
10.2无线电通信的反侦察与抗 干扰 10.2.1 无线电通信反侦察
10.2.2
无线电通信抗干扰
2007年12月
20
10.2.1 无线电通信反侦察
10.1.1基本原理及关键技术
宽带拦阻式干扰:辐射宽带干扰,可以干 扰多个窄带信号,其频谱均匀分布或梳形 分布。按产生方法不同分为扫频式、脉冲 式和多干扰源线性叠加式阻拦干扰。 特点:与瞄准式相反,无需严格的侦察和 频率瞄准,设备简单、方便实施,但干扰 利用率低,需要的干扰功率很大。
10.1.1基本原理及关键技术
主要要求发射信号具有低的截获概率和 低的利用概率,从而使己方通信信号难以 被敌方截获,即使被截获也很难提取特征 参数和分析识别,难以从中获得任何情报。 信号被侦察的概率主要和信号的形式、 检测方法、信噪比和检测时间有关。在信 号形式、检测时间一定的条件下降低侦察 接收机的输入信噪比可以降低信号被侦察 的概率。
第十章 通信抗干扰技术
2007年12月
1


定义: 一般可理解为,通信装备及
系统为对抗干扰方利用电磁能和定 向能控制、攻击通信电磁频谱,以 提高其在通信对抗中的生存能力所 采取的通信反对抗技术体系、方法 和措施。
2007年12月 2
抗干扰的基本体系、方法、措施
1、信号处理。如直接序列扩频技术(DS-SS) ,跳频技术(FH-SS) 等等。 2、空间处理。如采用自适应天线调零技术, 当接收端受到干扰时,使其天线方向图零 点自动指向干扰方向,以提高通信接收机 的信干比。 3、时间处理。如猝发传输技术,由于通信信 号在传输过程中暴露的时间很短暂,从而 大大降低了被干扰方侦察、截获的概率。
本章目录
无线电通信干扰 10.2 无线电通信的反侦察与抗干扰 10.3 直接序列扩频通信技术 10.4 跳频通信技术
10.1
2007年12月
5
10.1.1
10.1无线电通信干扰
基本原理及关键技术
2007年12月
6
10.1.1 基本原理及关键技术
窄带瞄准式干扰:干扰频谱与目标频 谱瞄准的干扰。按瞄准程度又可分为 准确瞄准干扰和半瞄准式干扰。按引 导方式可分为定频守候式、扫频搜索 式(连续/重点)、跟踪式等。 特点:干扰功率利用率高,效果好, 且不会对己方通信造成干扰。但需要 侦察手段支持,对实时性要求高、设 备复杂、技术难度大,一般用于对敌 方重点目标进行干扰。
通信抗干扰技术的特点
1、对抗性强,技术综合性强,难度高,发 展快,某种程度上说是敌我双方智慧和技 术的斗争。通信抗干扰有了新技术,搞对 抗的就想新的对策 ,反过来也一样,这 样就促进了技术的发展和难度的提高。 2、对技术的实用性和可靠性的要求高,通 信抗干扰必须在战场上实际解决问题。指 标高而不可靠或不实用是不能容忍的,其 后果不堪设想。
PSo 通过提高Gp,降低Lsys、 Pjo
(
统的干扰容限,从而提高抗干扰能力。
2007年12月
) min 就可以提高系
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10.2.2 无线电通信抗干扰
无线通信抗干扰技术
通信系统的以上抗干扰技术可总结为“隐”、 “避”、“消”、“抗”。 “隐”——提高信号隐蔽性(限于军事通信); “避”——就是对干扰进行回避; “消”——就是对干扰进行抑制; “抗”——提高系统传输信息对干扰的耐受能力。
4、对有效干扰信号的特性要求
设压制系数为K,由干扰方程得,当
Pji Psi


P Tj P Ts GTj GTs GRj GRs Ls Lj
1 L f Lt L p
K
通信被压制,该式为通信干扰方程的一 般形式。
10.1.1基本原理及关键技术
4、对有效干扰信号的特性要求
由干扰方程对影响干扰效果的因素进行 分析,可以得到有效干扰的特性要求: (1)必要的干扰辐射功率 (2)干扰与目标信号的空间、时间、频 率和极化的重合(对应的Lj、Lf、Lt、Lp很 小) (3)合适的干扰样式(不同的样式,K 不同)
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