武汉大学通信原理第10章通信抗干扰技术简
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抗干扰通信技术研究抗干扰通信技术研究一、干扰信号的分类通信干扰属于一种电子攻击, 通过侦察, 把干扰信号引入无线通信系统的传输过程当中, 破坏敌方或者扰乱敌方的无线通信设备间的信息交换。
主要有以下三类。
(一)瞄准式干扰。
瞄准式干扰指干扰信号中心频率和被干扰信号的频率重合, 或被干扰信号和干扰信号的频宽基本一致。
瞄准式干扰又称为点干扰或单频干扰或,因为其干扰wwW.的频率是对准对应的通信信号的频率。
瞄准式干扰的优点是:干扰功率集中、频谱窄、干扰效果好、功率利用率高。
(二)阻塞式干扰。
阻塞式干扰作为一种宽频带的压制性干扰,能对相应频段内所有的信号都实施干扰。
因为干扰信号的频谱足够宽, 所以经常能干扰敌方通信设备整个的工作频段, 干扰的同时还压制该频段中的信号, 阻塞式干扰又称为多频干扰或面干扰。
其优点是:干扰设备相对简单、不用侦察设备、不需要频率重合。
(三)跟踪式或扫频式干扰。
跟踪式或扫频式干扰是指干扰发射设备信号的频率在较宽的频带内按照一定的规律随机进行变化形成的干扰。
其优点是:可以实施随机性干扰。
二、抗干扰通信技术针对各种干扰方式的特点, 要想达到抗干扰的效果,可以采用以下几种技术:(一)跳频通信。
跳频通信主要应用于军队的无线电通信设备, 是上世纪八十年代出现的一种通信方式。
自从海湾战争后, 许多国家都加强了对跳频电台的研发, 从而出现了一批高性能、抗干扰能力强的产品。
电台的通信频率快捷跳变通过跳频通信实现了, 调频通信是目前战术超短波、短波电台中应用最广泛的一种抗干扰手段。
普通无线电台都是定频通信,工作时的通信频率是不变的。
所以普通电台的频点非常容易被敌方干扰或者侦察。
而跳频通信恰恰相反, 其工作的频率不停地发生着快速的变化,使地方的干扰难度大大增加,当跳频的频率数足够多时, 我方的阵脚将很难被敌方确定。
即使敌方能够确定调频通信中一个频率或者几个频率并且实施干扰, 并不能对话音通信起到干扰的作用。
“通信抗干扰技术”资料文集目录一、卫星通信抗干扰技术的发展趋势二、军事通信抗干扰技术的发展现状及趋势三、卫星通信抗干扰技术分析四、军事通信抗干扰技术进展综述五、通信抗干扰技术的综合优化及评价研究六、无线通信抗干扰技术性能研究卫星通信抗干扰技术的发展趋势随着卫星通信的不断发展,卫星通信抗干扰技术也在不断进步。
卫星通信抗干扰技术是指通过采用各种技术手段,对卫星通信信号进行干扰和抑制,以保护卫星通信系统的正常运行。
本文将介绍卫星通信抗干扰技术的发展趋势。
目前,卫星通信主要使用的是C波段和Ku波段,但是这些频段的信号非常容易受到大气层的影响,尤其是雨衰的影响。
因此,高频段卫星通信的发展成为了未来卫星通信抗干扰技术的一个重要方向。
目前,已经有一些高频段卫星通信系统开始投入使用,例如Ka波段和V波段等。
这些高频段卫星通信系统具有更高的频谱效率和更小的信号衰减,可以大大提高卫星通信系统的传输速率和抗干扰能力。
自适应调零天线技术是一种非常有效的卫星通信抗干扰技术。
这种技术可以通过对天线进行实时调整,使得天线的主波束始终对准期望的信号源,同时对其他干扰信号进行抑制。
这种技术可以有效地对抗各种类型的干扰,包括有意干扰和无意干扰。
目前,自适应调零天线技术已经在一些现代卫星通信系统中得到应用,未来还将得到更广泛的应用。
编码调制技术是一种非常有效的卫星通信抗干扰技术。
这种技术可以通过对信号进行编码调制,增加信号的冗余度,提高信号的可靠性。
同时,这种技术还可以通过对信号进行加密处理,增加信号的安全性。
目前,一些现代卫星通信系统已经开始采用编码调制技术来提高抗干扰能力和安全性。
智能信号处理技术是一种基于技术的卫星通信抗干扰技术。
这种技术可以通过对信号进行智能分析,识别出各种类型的干扰信号,并采取相应的措施进行抑制。
这种技术还可以通过对信号进行优化处理,提高信号的质量和可靠性。
目前,一些现代卫星通信系统已经开始采用智能信号处理技术来提高抗干扰能力和信号质量。
通信领域中的防干扰技术探究随着信息技术的飞速发展,通信技术已经成为社会发展中不可或缺的重要组成部分。
无论是人与人之间的交流,还是机器之间的信息传递,现代社会都离不开通信技术的支持。
然而,随着通信技术的不断发展,通信系统遭受干扰的情况也越来越普遍,这不仅会影响到通信质量,还会对社会运转造成不良影响。
因此,防干扰技术的研究和应用就显得尤为重要。
一、干扰种类及产生原因首先,我们需要了解干扰的种类和产生原因。
干扰的种类主要可以分为两种:内部干扰和外部干扰。
内部干扰是指在通信系统内部产生的干扰,主要包括以下几种:交叉干扰、杂散干扰、自身干扰、串扰干扰等。
外部干扰则是指来自环境的干扰,主要包括以下几种:天线干扰、电磁干扰、临近频道干扰等。
干扰的产生原因也各不相同。
在现有通信系统中,干扰的产生主要有以下几种情况:一是通信设备的内部自身问题,如机器老化、散热不良、天线信号接收质量不佳等。
二是通信系统所处的环境问题,如电磁波干扰、电器设备间的干扰等。
三是外部干扰源的存在,如雷电、电视台、电台等等。
二、防干扰技术的现状为了保障通信系统的正常运行,防干扰技术得到了广泛的研究和应用。
目前,防干扰技术的研究主要有以下几个方面:1. 电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术是指通过屏蔽材料来限制电磁波的传播,以防止外部干扰对通信系统产生影响。
目前,常用的电磁屏蔽材料包括金属、合金、陶瓷等。
电磁屏蔽技术的优点是对外部干扰有较好的屏蔽效果,但缺点也显而易见,即增加了系统的重量和成本。
2. 编码技术编码技术是指通过对数据进行编码,使其在传输过程中能够抵抗一定的干扰。
常见的编码技术包括纠错码、交织码、卷积码等。
编码技术的优点是可以有效抵御一定的干扰,提高通信质量,但缺点是会增加系统的复杂度和运算量。
3. 调制技术调制技术是指通过对信号的调制方式进行优化,以使信号在传输过程中具有更好的抗干扰能力。
目前,常用的调制技术包括频移键控调制、相位调制、振幅调制等。
通信干扰与抗干扰技术综述班级: 0108**学号: 0108****姓名: ******目录一、通信干扰 (2)1.1 通信干扰的特点 (2)1.2 通信干扰的分类 (3)1.3 信干扰的一般过程和影响因素 (5)二、通信抗干扰 (6)2.1概述 (6)2.2通信抗干扰原理 (7)2.3抗干扰技术 (8)三、直接序列扩频 (8)3.1 DS扩频技术基本原理 (8)3.2 DS抗干扰性能分析 (10)四、小结 (12)一、通信干扰概述1.1 通信干扰的特点对无线电通信过程的干扰是在无线电通信技术诞生之前就已经客观存在了,如天线干扰和工业干扰等,但是人为有意的无线电干扰却是在无线电通信技术成功应用于战争研究之后才发展起来的。
其特点可归纳如下。
1.对抗性通信干扰是为了破坏或扰乱敌方的无线电通信。
其信号发射目的不在于传送某种信息,而在于用干扰中携带的信息去压制和破坏敌方的通信。
2.进攻性无线电通信是有源的、积极地、主动地,他千方百计的“杀入”到敌方通信系统内部,所以干扰是有进攻性的。
3.先进性通信干扰每时每刻都以敌方为对象,因此它必须跟踪敌方通信技术的最新发展,并且设法超过敌方,只有这样才能开发出克敌制胜的通信干扰设备。
4.灵活性和预见性作为对抗性武器,通信干扰系统逆序具备敌变我变的能力,现代战场瞬息万变,为了立于不败之地,通信干扰系统的开发和研究必须注重功能的灵活性和发展的预见性。
5.技战综合性通信干扰系统有如其他武器一样,其作用不仅取决于技术性能的优良,在很大程度上还取决于其战术使用方法。
6.综合对抗性无线电通信系统随着现代化战争的发展,已从过去单独的、分散的、局部的发展成为联合的、一体的、全局的通信指挥系统。
7.工作频带宽无线电通信干扰设备随着现代军事无线电技术的发展,需要覆盖的频率范围8.反应速度快在跳频通信、促发通信飞速发展的今天,目标信号在每一个频率点上的驻留时间已经非常短促,这就要求通信干扰系统的反应速度十分迅速。
第十章习题习题 10.1设有两个码组“0101010”和“1010100”,试给出其检错能力、纠错能力和 同时纠错的能力。
解:两个码组的最小码距为:d o =6 由d o e+1,得 e=5,即可以检错 5位。
由d o 2t+1,得 t=2,即可以纠错 2位。
由d o e+t+1,得 e=3,t=2,即可以纠错 2位,同时检错 3位。
习题 10.2设一种编码中共有如下 8个码组: 000000,001110,010101,011011,100011, 101101,110110,111000试求出其最小码距,并给 出其检错能力、纠错能力和同时纠检错的能力。
解:此 8个码组的最小码距为:d o =3。
表 10-1习题 10.3表S 1S 2S 3S 4错码 位置 0000 无错 由d o e+1,得 e=2,即可以检错 2位。
由d o 2t+1,得 t=1,即可以纠错 1位。
由d o e+t+1,得 e=1,t=1,即可以纠错 1位,同时检错 1位。
码 0001 0010 0100 1000 0011 0101 0110 0111 1001 1010 1011 1100 11011110 a 0 a 1 a 2 a 3 课后答案网习题 10.3设有一个长度为 n =15的汉明码,试问其a 4 监督位 r 应该等于多少?其码率等于多少?其最小码距 a 5 a 6 等于多少?试写出其监督位和信息位之间的关系。
解:由n2 r 1,n =15,得r =4,即监督位 4位。
n r =15 4 = 11。
a 7 码率为: k a 8 n n 15 15a 9 用S 1S 2S 3S 4表示校正子,正好可以指明 15个错码的 a 10 a 11 位置,其关系如表 10-1所示。
可得监督位和信息位之间的关系式为a 3 a 14 a 13 a 12 a 11 a 10 a 9 a 8 a 12 a a a a a a aa awww 2 14 . 131 k2 11 h 7 6d 513 a a a a a aa a 1141310 9 7 6 41111 a14a a a aa aaa0 14 12 10 8 754最小码距为:d =3。
《通信抗干扰原理》直扩系统信号处理的仿真建模时间:2014年12月2日班级:14级战略预警国防生姓名:杨文指导教师:王芸摘要:扩展频谱(Spread Spectrum,SS)通信技术是一种非常重要的抗干扰通信技术,目前已经被广泛运用在军事和民用通信系统中。
扩展频谱一般简称为扩频和扩谱,扩谱是一种信号带宽大于传送信息带宽的传输方法。
直接序列调制扩展频谱通信系统(direct sequence spread spectrum communication system,DS-SS),简称直接序列系统或直扩系统,是用待传输的信息信号与高速率的伪噪声(伪随机)码波形相乘后,去直接控制载波信号的某个参量,来扩展传输信号的带宽。
而在接收端,用相同的扩频码序列进行解扩,把展宽的扩频信号还原成原始的信息。
用于频谱扩展的伪随机序列称为扩频码序列。
本次实验通过MATLAB程序仿真来来研究直扩系统的输入输出信号波形。
设计指标:码率:10信息码长度:100载波频率:1000采样点数:10仿真的模块化构思图直扩发射机原理框图直扩接收机原理框图总体实现依据直接序列扩频系统是将基带信号d(t)与一个高速的伪码信号c(t)进行时域相乘,得到一个扩频码流,然后对此扩频码流进行载波调制后,送入信道。
设基带信号的码元宽度为Td,伪码的码元宽度为Tc,伪码码元通常又称为切普(Chip),由于伪码的速率远远大于基带信号的速率,即Tc<<Td,因此伪码信号的频谱宽度远大于基带信号的频谱宽度。
将基带信号与伪码信号进行时域相乘(模二加),也就相当于在频域进行频谱的卷积,信号的频谱被拓宽。
该模型采用了PSK调制方式,扩谱调制时通过直接对载波进行调制来实现的。
直扩信号可以用下式来表示:s(t)=p2d(t)c(t)cos(w0+Ф0)其中P为直扩信号的平均功率,d(t)是双极性单位功率的基带数据信号,取值为±1,c(t)是双极性单位功率的伪随机序列信号,w0是载频,Ф0是载频的初相。
通信抗干扰技术课程设计一、选题背景随着通信技术逐渐普及,人们越来越依赖通信设备传递信息。
然而,在电磁环境日趋复杂的现今,很多干扰源会损害通信的可靠性和安全性,给通信系统带来了严重的威胁。
因此,设计一种抗干扰技术对于解决通信系统的干扰问题具有重要意义。
二、课程设计目的本课程设计旨在通过开展实践项目,使学生了解通信抗干扰技术的基本概念、原理和方法,培养学生的实践操作能力和解决问题的能力。
三、课程设计内容本课程设计分为两部分:1. 理论部分1.1 通信抗干扰的基本概念干扰的分类抗干扰的原理和方法抗干扰技术的应用1.2 信号处理技术的基本知识信号的采样、量化、编码和解码信道编码技术信号检测和估计1.3 通信系统的硬件设计总体设计收发机电路设计天线系统设计信号调理和处理电路设计2. 实践部分根据开发板提供的硬件平台,在一定的电磁干扰条件下,设计和实现一个简易通信系统:1.通信系统的硬件设计与实现采用FPGA实现时序控制模块的设计采用AD/IQ模块和ZigBee模块实现收、发射机电路其他模块的选型、设计与实现2.系统测试信号波形的展示和分析抗干扰性能的测试和分析非标准信号的处理和测试四、课程设计要求1.要求报告采用 Markdown 格式撰写,并要求结构清楚、文字整洁、列举详实。
2.模拟、数字电路设计,FPGA编程等方面需要进行仿真,并且模块设计要有详细的模拟波形展示。
3.设计完成后需要进行测试,要求测试数据完备、测试结果详实。
4.每个小组需要提交一份课程设计报告。
五、课程设计评分1.设计方案(30分)2.设计思路和原理解析(20分)3.设计实现(30分)4.报告撰写(20分)备注:总分100分,80分以上为优秀,60分以上为良好,60分以下为差。
六、结语本课程设计旨在让学生在实践中获得更多的经验和知识,帮助学生更好地掌握通信抗干扰技术。
相信在实践中领悟到的知识将会使学生有更多的收获。
通信系统中的抗干扰技术1.引言1.1通信系统中的主要干扰及抗干扰技术无线传输极易受到各种其他无线电波的干扰。
不管是GSM 系统还是CDMA 系统, 都是干扰受限系统, 干扰的大量存在会极大地影响网络的通信质量和系统的容量。
移动通信系统中主要存在以下干扰:同频干扰,临频干扰,互调干扰,多址干扰,噪声干扰。
目前主要的抗干扰技术有:扩频技术,功率控制技术,间断传输技术,多用户检测技术等。
本文主要讨论扩频技术中的直接序列扩频技术。
1.2 直序扩频系统的应用背景:直接序列扩频(DSSS—Direct Sequence Spread Spectrum)技术是当今人们所熟知的扩频技术之一。
这种技术是将要发送的信息用伪随机码(PN码)扩展到一个很宽的频带上去,在接收端,用与发端扩展用的相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理,恢复出发送的信息。
它是二战期间开发的,最初的用途是为军事通信提供安全保障,是美军重要的无线保密通信技术。
这种技术使敌人很难探测到信号。
即便探测到信号,如果不知道正确的编码,也不可能将噪声信号重新汇编成原始的信号。
有关扩频通信技术的观点是在1941年由好莱坞女演员Hedy Lamarr 和钢琴家George Antheil 提出的。
基于对鱼雷控制的安全无线通信的思路,他们申请了美国专利#2.292.387。
不幸的是,当时该技术并没有引起美国军方的重视,直到十九世纪八十年代才引起关注,将它用于敌对环境中的无线通信系统。
直序扩频解决了短距离数据收发信机、如:卫星定位系统(GPS)、3G移动通信系统、WLAN (IEEE802.11a, IEEE802.11b, IEE802.11g)和蓝牙技术等应用的关键问题。
扩频技术也为提高无线电频率的利用率(无线电频谱是有限的因此也是一种昂贵的资源)提供帮助。
直序扩频通信系统的工作原理如图1-1所示。
在发端输入的数字信号信息,先由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱,扩频码序列一般采用PN码。
直接序列扩频技术1 通信系统中的主要干扰无线传输极易受到各种其他无线电波的干扰。
不管是GSM 系统还是CDMA 系统, 都是干扰受限系统, 干扰的大量存在会极大地影响网络的通信质量和系统的容量。
移动通信系统中主要存在以下干扰:同频干扰,临频干扰,互调干扰,多址干扰,噪声干扰。
2 主要的抗干扰技术目前主要的抗干扰技术有:扩频技术,功率控制技术,间断传输技术,多用户检测技术等。
本文主要讨论扩频技术中的直接序列扩频技术。
3 直接序列扩频技术的优势与应用3.1 扩频技术原理扩频通信作为一种信息传输方式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽,频带展宽通过编码及调制的方法实现,与所传信息数据无关。
在接收端用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。
扩频技术具有伪随机编码调制和信号相关处理两大特点。
扩频通信方式具有很多优点,如抗干扰、抗噪声、抗多径衰落、低功率谱密度下工作、有保密性、可多址复用和任意选址、高精度测量等。
扩频通信从利用电磁波来看,与一般现有的常规通信方式不同。
扩频通信用伪随机编码把基带信号的频谱进行扩展,形成相当宽带的低功率谱密度信号发射。
使用不同的伪随机编码,不同通信用户可在同一频段、同一时间工作,互不影响或影响极小。
常规通信是在频段上细分或时间上细分给通信用户,彼此互不干扰地分别使用。
信息数据序列{an}经普通数据调制之后变成带宽为B1 的信号x(t),用扩频序列发生器产生的伪随机编码(PN 码)去对基带信号作扩频调制,形成带宽为B2(B2》B1)、功率谱密度极低的扩频信号y(t) 后再发射。
众多的通信用户,使用各自不同的伪随机编码,可以同时使用带宽为B2 的同一频带。
在接收端,首先使用与扩频信号发送者相同的伪随机编码作扩频解调处理,把宽带信号恢复成通常的基带信号,再使用通常的通信手段,解调出发送来的信息数据序列{an}显然,接收端不知道发送的扩频信号所使用的伪随机编码时,要进行扩频解调是非常难办、甚至是不可能的。