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文檔簡介
第10章通信抗干擾技術第一頁,共59頁。引言定義:一般可理解為,通信裝備及系統(tǒng)為對抗干擾方利用電磁能和定向能控制、攻擊通信電磁頻譜,以提高其在通信對抗中的生存能力所采取的通信反對抗技術體系、方法和措施。2007年12月2第二頁,共59頁??垢蓴_的基本體系、方法、措施1、信號處理。如直接序列擴頻技術(DS-SS),跳頻技術(FH-SS)等等。2、空間處理。如采用自適應天線調零技術,當接收端受到干擾時,使其天線方向圖零點自動指向干擾方向,以提高通信接收機的信干比。3、時間處理。如猝發(fā)傳輸技術,由于通信信號在傳輸過程中暴露的時間很短暫,從而大大降低了被干擾方偵察、截獲的概率。第三頁,共59頁。通信抗干擾技術的特點1、對抗性強,技術綜合性強,難度高,發(fā)展快,某種程度上說是敵我雙方智慧和技術的斗爭。通信抗干擾有了新技術,搞對抗的就想新的對策,反過來也一樣,這樣就促進了技術的發(fā)展和難度的提高。2、對技術的實用性和可靠性的要求高,通信抗干擾必須在戰(zhàn)場上實際解決問題。指標高而不可靠或不實用是不能容忍的,其后果不堪設想。第四頁,共59頁。本章目錄10.1?無線電通信干擾10.2?無線電通信的反偵察與抗干擾10.3?直接序列擴頻通信技術10.4?跳頻通信技術
2007年12月5第五頁,共59頁。10.1無線電通信干擾10.1.1?基本原理及關鍵技術2007年12月6第六頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術
窄帶瞄準式干擾:干擾頻譜與目標頻譜瞄準的干擾。按瞄準程度又可分為準確瞄準干擾和半瞄準式干擾。按引導方式可分為定頻守候式、掃頻搜索式(連續(xù)/重點)、跟蹤式等。
特點:干擾功率利用率高,效果好,且不會對己方通信造成干擾。但需要偵察手段支持,對實時性要求高、設備復雜、技術難度大,一般用于對敵方重點目標進行干擾。第七頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術
寬帶攔阻式干擾:輻射寬帶干擾,可以干擾多個窄帶信號,其頻譜均勻分布或梳形分布。按產(chǎn)生方法不同分為掃頻式、脈沖式和多干擾源線性疊加式阻攔干擾。
特點:與瞄準式相反,無需嚴格的偵察和頻率瞄準,設備簡單、方便實施,但干擾利用率低,需要的干擾功率很大。第八頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術1、干擾方式與樣式
按作用時間的不同可分為連續(xù)干擾和脈沖干擾。干擾在時間上無須完全覆蓋信號,只要干擾在時域分布上達到一定密度,脈沖干擾也能完全壓制通信。
干擾樣式:是對干擾的時域、頻域的統(tǒng)計特性的總概括。不同方式樣式不同,同種方式也可采用不同樣式。干擾樣式按干擾是否具有隨機性分為確定干擾和隨機干擾;按幅度分布特性可分為平滑干擾、脈沖干擾。常見樣式有:白噪聲、單頻連續(xù)波、噪聲調制(AM/DSB/SSB/FM)波、隨機鍵控(ASK/FSK/PSK)干擾等第九頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術2、干擾壓制系數(shù)、最佳干擾樣式和絕對最佳干擾樣式
理想接收機與最佳干擾樣式
信號和干擾的特性已知時,必能按某種準則從理論上確定一種最佳接收形式——理想接收機(如匹配濾波器就是對相應匹配信號的理想接收機)
與理想接收機相對應,對于一定的信號和接收方法,從理論上可以確定一種最佳干擾樣式,采用該種樣式,在該信號接收機結構下,能比采用其他任何干擾樣式產(chǎn)生更好的干擾效果,這種干擾樣式稱作最佳干擾樣式。
第十頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術2、干擾壓制系數(shù)、最佳干擾樣式和絕對最佳干擾樣式
壓制系數(shù):為保證對被干擾無線電通信系統(tǒng)的有效壓制,進入該系統(tǒng)接收機輸入端通頻帶所需的最小干擾功率與有用信號功率的比值。
Pji進入接收機的干擾功率; Psi接收機接收的有用信號功率。 對無線電通信系統(tǒng),壓制系數(shù)應保證干擾所產(chǎn)生的誤碼率不小于15%~20%。第十一頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術2、干擾壓制系數(shù)、最佳干擾樣式和絕對最佳干擾樣式
只要干擾功率足夠大,無論何種樣式終將導致接收機無法正常工作。
最佳干擾(樣式):針對某種信號形式的給定接收方式,能以最小干擾功率達到最好干擾效果的干擾樣式。
對干擾方而言希望選擇干擾樣式的壓制系數(shù)越小越好。
最佳干擾樣式由信號的類型、調制方式和接收(解調)方法決定。還要考慮技術上的可能性、復雜度、目標電臺的威脅程度,以及經(jīng)濟代價等因素,有時也采用干擾效果一般的干擾樣式。第十二頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術2、干擾壓制系數(shù)、最佳干擾樣式和絕對最佳干擾樣式
絕對最佳干擾:是指對于已知信號形式的所有可能的接收方式,都有比較小的壓制系數(shù)的干擾樣式。
當干擾的目標具有多種接收方式或不清楚目標的接收方式時,從對所有的接收方式都有較好的干擾效果出發(fā),應該選擇絕對最佳干擾樣式。
第十三頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術3、通信干擾方程在通信干擾中,確定干擾鏈路與目標通信鏈路之間的功率、天線增益與路徑損耗關系的方程稱為干擾方程。由通信干擾方程可進行干擾功率、作用范圍的概算,并分析提高干擾效果的措施。
第十四頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術3、通信干擾方程由通信與干擾鏈路的功率傳輸模型可以推出以目標接收機輸入干信比表示的通信干擾方程:
PTs發(fā)信機PTj干擾機PsiPji收信機GRjGTjGRsLsGTsLjLf——干擾與信號的頻域重合損耗(濾波損耗)Lt——干擾與信號的時域重合損耗Lp——極化損耗第十五頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術4、對有效干擾信號的特性要求設壓制系數(shù)為K,由干擾方程得,當
通信被壓制,該式為通信干擾方程的一般形式。第十六頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術4、對有效干擾信號的特性要求由干擾方程對影響干擾效果的因素進行分析,可以得到有效干擾的特性要求:(1)必要的干擾輻射功率(2)干擾與目標信號的空間、時間、頻率和極化的重合(對應的Lj、Lf、Lt、Lp很小)(3)合適的干擾樣式(不同的樣式,K不同)第十七頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術5、對模擬通信的干擾由于FM存在門限效應,噪聲調頻是干擾FM目標的最好波形。兩個同頻的信號同時達到接收機,強的信號支配接收機,或多或少的抑制了弱信號,所以進入FM接收機的干擾功率只需比FM信號的功率略高,即可捕獲接收機。采用AM調制的系統(tǒng)也存在門限效應,但沒有FM調制的明顯。第十八頁,共59頁。10.1.1基本原理及關鍵技術6、對數(shù)字通信的干擾干擾使系統(tǒng)誤碼率達到一定程度,信息傳輸就會被阻斷。要產(chǎn)生高的誤碼率,不需要連續(xù)不斷的干擾,對一個連續(xù)傳播的數(shù)字信號,達到50%的誤碼率,只需干擾50%的時間,通常軍事數(shù)字通信系統(tǒng)設計的阻斷誤碼指標為10-2。對常規(guī)窄帶調制,阻斷數(shù)字通信比阻斷模擬通信更容易。干擾還會影響接收機同步系統(tǒng)的性能,產(chǎn)生同步誤差甚至失步。通信方雖然可以采用足夠的編碼來抵消任何干擾,但此時,編碼效率如此之低,已沒有多少信息吞吐量了。第十九頁,共59頁。2007年12月2010.2無線電通信的反偵察與抗干擾10.2.1?無線電通信反偵察10.2.2?無線電通信抗干擾第二十頁,共59頁。2007年12月2110.2.1?無線電通信反偵察無線電通信反偵察:是對敵方的無線電通信偵察活動所采取的反對抗措施。具體內(nèi)容包括:反搜索截獲、反參數(shù)測量、反測向定位、反分析識別。目的是使敵方的偵察活動無法獲得己方通信系統(tǒng)的技術參數(shù)和戰(zhàn)術運用的情報,或者得到錯誤的信息。第二十一頁,共59頁。2007年12月2210.2.1?無線電通信反偵察無線電通信反偵察的基本原理 主要要求發(fā)射信號具有低的截獲概率和低的利用概率,從而使己方通信信號難以被敵方截獲,即使被截獲也很難提取特征參數(shù)和分析識別,難以從中獲得任何情報。 信號被偵察的概率主要和信號的形式、檢測方法、信噪比和檢測時間有關。在信號形式、檢測時間一定的條件下降低偵察接收機的輸入信噪比可以降低信號被偵察的概率。第二十二頁,共59頁。2007年12月2310.2.1?無線電通信反偵察無線電通信反偵察的主要技術 (1)擴頻技術
分為直接序列擴頻、跳頻、跳時和混合擴頻技術,主要特性是信號的功率普密度低,在時域、頻域分布具有偽隨機性,隱蔽性好。
(2)方向性天線及智能天線技術
通過發(fā)送波束形成使天線方向圖最大值方向對準接收機,有效控制信號能量在空域的分布。
(3)猝發(fā)傳輸技術
突發(fā)通信(瞬時或猝發(fā)通信),將編碼壓縮后在極短時間內(nèi)快速發(fā)送的傳輸體制。具有時域、頻域分布的隨機性和短暫性,比較隱蔽。第二十三頁,共59頁。2007年12月2410.2.1?無線電通信反偵察無線電通信反偵察的主要技術 (4)電磁屏蔽技術
通過偵察系統(tǒng)施放干擾,降低了進入偵察接收機的輸入信噪比,從而減低了信號被截獲的概率。
(5)采用反偵察能力強的通信方式
如光纜通信、激光通信、微波接力、流星余跡通信和中微子通信等。
(6)開發(fā)新的通信頻段和通信體制
第二十四頁,共59頁。2007年12月2510.2.2?無線電通信抗干擾民用通信系統(tǒng)的干擾有自然干擾和無意的人為干擾。軍用通信所面臨的干擾除了各種自然干擾和無意的人為干擾,更主要的是有意的人為壓制干擾的威脅。軍事通信抗干擾是對敵方有意的壓制干擾活動所采取的反對抗措施,即采取措施消弱或消除敵方通信干擾的有害影響,保障在干擾環(huán)境下己方信息傳輸?shù)挠行院涂煽啃浴?/p>
第二十五頁,共59頁。2007年12月2610.2.2?無線電通信抗干擾無線通信抗干擾的原理
干擾容限(Mj):系統(tǒng)尚能工作時,接收機允許輸入的最大擾信比。它反映系統(tǒng)在干擾環(huán)境中對干擾的耐受能力,其值與干擾方式和樣式、信號形式和接收方法有關。
當干擾進入接收機后,不考慮門限效應,一個通信系統(tǒng)能正常工作的條件是第二十六頁,共59頁。2007年12月2710.2.2?無線電通信抗干擾無線通信抗干擾的原理
可以通過降低輸入擾信比和提高系統(tǒng)的干擾容限兩方面措施來提高系統(tǒng)的抗干擾能力。
(1)降低接收機的輸入擾信比
提高信號的發(fā)射功率PTs、發(fā)射與接收天線的增益(GTs、GRs)、干擾的傳輸路徑損耗(Lj)、干擾與信號的時域、頻域和極化重合損耗Lt、Lf、Lp,以及減小信號的傳輸路徑損耗(Ls)都可以降低輸入擾信比。PTj、GTj、GRj由干擾方控制,被干擾方無法隨意改變。第二十七頁,共59頁。2007年12月2810.2.2?無線電通信抗干擾無線通信抗干擾的原理
可以通過降低輸入擾信比和提高系統(tǒng)的干擾容限兩方面措施來提高系統(tǒng)的抗干擾能力。
(2)提高系統(tǒng)的干擾容限
信號處理解調器第二十八頁,共59頁。2007年12月2910.2.2?無線電通信抗干擾無線通信抗干擾的原理
可以通過降低輸入擾信比和提高系統(tǒng)的干擾容限兩方面措施來提高系統(tǒng)的抗干擾能力。
(2)提高系統(tǒng)的干擾容限
通過提高Gp,降低Lsys、就可以提高系統(tǒng)的干擾容限,從而提高抗干擾能力。
最低輸出質量要求的最小信擾比第二十九頁,共59頁。2007年12月3010.2.2?無線電通信抗干擾無線通信抗干擾技術
通信系統(tǒng)的以上抗干擾技術可總結為“隱”、“避”、“消”、“抗”。 “隱”——提高信號隱蔽性(限于軍事通信);
“避”——就是對干擾進行回避;
“消”——就是對干擾進行抑制;
“抗”——提高系統(tǒng)傳輸信息對干擾的耐受能力。第三十頁,共59頁。2007年12月3110.2.2?無線電通信抗干擾無線通信抗干擾技術
抗干擾技術涉及通信系統(tǒng)的方方面面,如業(yè)務類型、信源編碼、信道編碼、調制、天線、發(fā)射功率、電波傳播和接收機的解調、譯碼等。
提高干擾容限是從系統(tǒng)內(nèi)部考慮的抗干擾技術,是抗干擾最根本的技術。
對特定的系統(tǒng),提高接收機的信擾比處理增益可以提高干擾容限,獲得信擾比增益的主要技術是擴頻和干擾抑制技術。第三十一頁,共59頁。2007年12月3210.3直接序列擴頻通信技術10.3.1?DS擴頻技術的基本原理10.3.2DS擴頻系統(tǒng)的調制方式10.3.3DS系統(tǒng)的處理增益10.3.4DS擴頻通信系統(tǒng)的特點第三十二頁,共59頁。2007年12月3310.3.1DS擴頻技術的基本原理DS擴頻通信系統(tǒng)模型
為了解擴,接收端必須產(chǎn)生與發(fā)送端嚴格同步的擴頻碼序列,這是擴頻碼同步電路的任務。信道編碼可以進一步提高系統(tǒng)的傳輸性能。信道編碼調制器擴頻發(fā)PN碼信道譯碼解調器解擴收PN碼同步信道(噪聲)(干擾)發(fā)送信息接收信息第三十三頁,共59頁。2007年12月3410.3.1DS擴頻技術的基本原理不編碼DS/BPSK系統(tǒng)的基本原理
傳統(tǒng)的BPSK調制信號表示為
式中P為信號功率,f0為載波頻率,信息速率Rb=1/Tb
不編碼的DS/BPSK可以表示為
c(t)為PN碼序列,其速率稱為碼片速率Rc=1/Tc。 碼片速率是信息速率的整數(shù)倍,遠高于信息速率。第三十四頁,共59頁。2007年12月3510.3.1DS擴頻技術的基本原理不編碼DS/BPSK系統(tǒng)的基本原理
擴頻因子:相對m(t)而言,c(t)的頻譜是寬帶的,所以頻譜被擴展,擴展程度與Rc與Rb的比率有關,Rc/Rb稱為擴頻因子,用N表示。
DS/BPSK的擴頻和解擴:由于信息碼元和擴頻的PN碼都是二進制序列,并且是對同一載波進行相移鍵控,所以可以先擴頻再調制。 發(fā)端可以先將兩路編碼序列模2相加(等效為相乘),然后對載波進行PSK調試。 接收端先進行解擴,去掉擴頻碼,恢復窄帶信號。解擴的方法也很簡單,只要產(chǎn)生一個與發(fā)端同步的相同偽隨機碼序列對接收信號進行相乘運算,就能將擴頻碼去掉。第三十五頁,共59頁。2007年12月3610.3.1DS擴頻技術的基本原理DS/BPSK擴頻和解擴方法PN碼產(chǎn)生器m(t)m(t)c(t)Cos(ω0t)c(t)PN碼產(chǎn)生器Cos(ω0t)c(t)LPF擴頻解擴第三十六頁,共59頁。2007年12月3710.3.1DS擴頻技術的基本原理DS/BPSK信號頻譜特性PTb/2f0f0+1/TbPs(f)PTc/2f0f0+1/TcPx(f)第三十七頁,共59頁。2007年12月3810.3.1DS擴頻技術的基本原理DS/BPSK信號頻譜特性
在平均功率相同的情況下,擴頻信號的帶寬擴展了N=Tb/Tc倍,功率譜密度下降了N倍。 在白噪聲信道中,為了正常接收BPSK信號,需要接收端信號功率譜中心點密度與噪聲譜密度比值為10dB,那么在發(fā)送功率不變的條件下,采用DS/BPSK,在N=1024時,帶寬擴展了1024倍,信號功率譜密度下降1024倍(30dB),接收端信號功率譜中心點密度與噪聲譜密度比值為-20dB,擴頻信號完全淹沒在噪聲中了。第三十八頁,共59頁。2007年12月3910.3.2DS擴頻系統(tǒng)的調制方式DS主要用于數(shù)字通信,調制方式可以采用ASK、PSK、FSK、MSK等多種數(shù)字調制方式,但最常用的是BPSK或QPSK,原因如下:
(1)相位調制具有較好的傳輸性能
(2)擴頻和解擴通過簡單的相乘運算就能完成,實現(xiàn)簡單。
(3)DS/PSK信號無離散譜,類似噪聲譜特性,信號隱蔽性好。第三十九頁,共59頁。2007年12月4010.3.2DS擴頻系統(tǒng)的調制方式DS/QPSK擴頻系統(tǒng)的調制方式PN碼產(chǎn)生器mI(t)mQ(t)c(t)c(t)mI(t)c(t)mQ(t)c(t)cos(ω0t)sin(ω0t)相同擴頻條件DS/QPSKPN碼產(chǎn)生器mI(t)mQ(t)cI(t)cQ(t)mI(t)cI(t)mQ(t)cQ(t)cos(ω0t)sin(ω0t)不同擴頻條件DS/QPSK第一種實現(xiàn)方法,擴頻信號在解擴后等效為QPSK信號,用QPSK解調;后一種方法在解擴后等效為兩路BPSK信號,用BPSK解調。第四十頁,共59頁。2007年12月4110.3.3DS擴頻系統(tǒng)的處理增益DS通信中,對處理增益Gp有多種定義。這里采用目前較通用的定義方法,即Gp為DS系統(tǒng)占據(jù)的總帶寬Wss與信息速率Rb的比。Wss近似等于碼片速率,即Wss≈Rc=1/Tc 這樣定義的好處是處理增益Gp與調制方式和編碼體制無關,當信息速率和總帶寬給定時,處理增益Gp具有唯一性,其大小對DS系統(tǒng)的抗干擾性能起主要作用。第四十一頁,共59頁。2007年12月4210.3.4DS擴頻通信系統(tǒng)的特點抗干擾能力強
DS抗干擾能力與Gp成正比,頻譜擴展越寬,落入原始信號頻譜帶內(nèi)的干擾功率就越小,抗干擾能力就越強。隱蔽性、保密性好,安全可靠
信號完全淹沒在噪聲中,隱蔽性好,普通偵查設備很難發(fā)現(xiàn);即使被發(fā)現(xiàn),如果未掌握擴頻碼的規(guī)律,也無法正確接收,具有保密性,抗截獲能力強。原始信號頻譜擴頻信號頻譜擴頻處理傳輸解擴處理干擾信號第四十二頁,共59頁。2007年12月4310.3.4DS擴頻通信系統(tǒng)的特點具有選址能力,可實現(xiàn)碼分多址通信(DS-CDMA)
不同用戶選用不同的擴頻序列作為地址碼,只要選擇的擴頻碼序列具有尖銳的自相關特性和盡可能小的互相關特性,當不同擴頻序列調制的多個擴頻信號同時進入接收機時,只有與本地擴頻碼相同的信號被解擴,而其他信號不能解擴,依然是寬度類似白噪聲的信號。在多徑和衰落信道中的傳輸性能好
因為擴頻信號占據(jù)很寬的頻帶,所以小部分的頻譜衰落不會使信號產(chǎn)生嚴重的畸變,故有抗頻率選擇性衰落的能力。
在接收機中設置多個相關器,分別同步于多個多徑信號,實現(xiàn)多徑信號的分離和合并,可有效克服多徑效應。第四十三頁,共59頁。2007年12月4410.4跳頻通信技術10.4.1?FH/SS技術的基本原理10.4.2快跳頻和慢跳頻10.4.3碼片速率Rc10.4.4處理增益Gp10.4.5FH通信的特點第四十四頁,共59頁。2007年12月4510.4.1FH/SS技術的基本原理FH/SS(FrequencyHopping/SpreadingSpectrum)體制是將傳統(tǒng)的窄帶調制信號的載波頻率在一個偽隨機序列控制下進行離散跳變,從而實現(xiàn)頻譜擴展的擴頻方式。FH/SS技術以其優(yōu)良的抗干擾性能和多職組網(wǎng)性能在軍事無線電抗干擾通信、民用移動通信、現(xiàn)代雷達和聲納等電子系統(tǒng)中獲得應用。第四十五頁,共59頁。2007年12月4610.4.1FH/SS技術的基本原理FH/SS通信系統(tǒng)基本模型
為了解擴,接收端必須產(chǎn)生與發(fā)送端嚴格同步的跳頻序列,這是跳頻同步電路的任務。信道編碼可以進一步提高系統(tǒng)的傳輸性能。信道編碼調制器跳頻發(fā)PN碼信道譯碼解調器解跳收PN碼同步信道(噪聲)(干擾)發(fā)送信息接收信息發(fā)頻合收頻合第四十六頁,共59頁。2007年12月4710.3.1DS擴頻技術的基本原理跳頻圖案
頻率跳變時間間隔的倒數(shù)稱為跳頻速率,簡稱跳速,用Rh表示。每一跳(Hop)的載波頻率由“偽隨機碼產(chǎn)生器”產(chǎn)生的編碼選定,跳變規(guī)律又叫“跳頻圖案”。 不同用戶使用不同的跳頻圖案,互不干擾。跳頻圖案通常用跳頻時頻矩陣圖表示。F7F6F5F4F3F2F1F00Tc2Tc3Tc4Tc5Tc6Tc7Tc8Tc時序:f2、f4、f7、f1、f5、f3、f0、f6第四十七頁,共59頁。2007年12月4810.4.1FH/SS技術的基本原理FH/SS通信系統(tǒng)主要用于數(shù)字通信,調制方式一般采用二進制/多進制頻移鍵控(BFSK/MFSK)或差分相移鍵控(DPSK),其主要原因有以下幾點: 1)跳頻等效為用碼序列進行多頻頻移鍵控的通信方式,可以直接和頻移鍵控調制相對應。 2)由于解跳后信號載波不再具有連續(xù)的相位,因此,在解跳后往往采用非相干解調方式,而MFSK和DPSK具有良好的非相干解調性能。第四十八頁,共59頁。2007年12月4910.3.1DS擴頻技術的基本原理不編碼FH/BFSK的基本原理
傳統(tǒng)的BFSK調制信號表示為
式中P為信號功率,f0為載波頻率,dn為二進制信息序列,信息速率Rb=1/Tb,為獲得最佳性能,1和0碼對應的信號要正交,要求滿足ΔfTb=0.5。
不編碼的FH/BFSK可以表示為
fn為第n個頻率跳變時間間隔內(nèi)的跳變載波頻率。第四十九頁,共59頁。2007年12月5010.3.1DS擴頻技術的基本原理不編碼FH/BFSK的基本原理
如果用L個二進制隨機碼元來代表跳變載波頻率,那么L個二進制隨機碼元對應2L個離散頻率點。 BFSK信號的帶寬B=2Δf=1/Tb=Rb,是個窄帶信號,而FH/BFSK信號可以占據(jù)Wss=2LB帶寬。 同DS的瞬時帶寬頻譜不一樣,跳頻信號在每一瞬間是窄帶信號,但在一個足夠長的時間內(nèi)看為寬度信號。跳頻信號每個頻率點上具有相同的功率。第五十頁,共59頁。2007年12月5110.3.1DS擴頻技術的基本原理不編碼FH/BFSK的基本原理
在接收端首先進行解跳處理,假定收發(fā)跳頻碼序列嚴格同步,收端可以產(chǎn)生相應的本地跳變載波信號:
用c(t)與輸入信號進行混頻和濾波,得到一個具有固定頻率的BFSK窄帶信號y(t),再用傳統(tǒng)的BFSK非相干解調方法恢復發(fā)端的數(shù)字序列dn。
FH/SS的關鍵是同步。同DS系統(tǒng)一樣,同步的建立過程包括捕獲和跟蹤過程。第五十一頁,共59頁。2007年12月5210.3.2快跳頻和慢跳頻跳頻系統(tǒng)可分為快跳頻(FFH)系統(tǒng)和慢跳頻(SFH)系統(tǒng)。兩種定義快跳和慢跳的方法
1)按絕對跳頻速率來分,小于1000跳/s為慢跳頻,大于1000跳/s為快跳頻。 2)按相對跳頻速率來分,即根據(jù)Th和碼元周期Ts之間的關系來分??焯l指在每個數(shù)據(jù)符號間隔內(nèi)存在多個頻率跳變,即Ts=mTh,m≥2;而滿跳頻則是每個跳頻頻率駐留時間內(nèi)存在一個以上的數(shù)據(jù)符號,即Th=mTs,m≥1。第二種分類更科學,理論分析更具一般性
第五十二頁,共59頁。2007年12月5310.3.3碼片速率RcFH系統(tǒng)中的碼片速率Rc和DS中的碼片速率Rc概念不同。
DS中,Rc定義為擴頻序列一個碼元占據(jù)的時間的倒數(shù); FH中,Rc代表FH/MFSK在頻域的最小頻率間隔。對于FH/MFSK信號,設信息速率Rb=1/Tb,采用M進制,M=2K,每K個信息比特構成一個數(shù)據(jù)符號,則符號速率為Rs=Rb/K=1/Ts。慢跳和快跳的相關參數(shù)跳頻體制符號速率跳速Rh最小頻率間隔Rc信號帶寬BSFH/MFSKRsRs/mRsMRsFFH/MFSKRsmRsmRsMmRs第五十三頁
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