对扩频通信系统干扰的仿真研究

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1、第一章引言频谱通信方式具有许多优点，如抗干扰性能好，特别是抗窄带干扰能力；保密性好；抗多径干扰能力强；能精确的定时和测距；适合数字话音和数据传输，以及开展多种通信业务。扩展频谱通信作为新型的通信方式，在军事通信、卫星通信、移动通信和C3I(指挥控制通信和情报)系统中得到了广泛的应用。扩频调制方式主要有直接序列扩频(DS／SS)、跳频扩频(FH／SS)和跳频／=直接序列(FI-VDS)混合扩频等方式。在直接序列扩频技术中，用码速率比信息码速率高得多的伪随机码在发射端与信息码相运算以扩展信息码的频谱。

2、目前卫星通信领域，如GPS系统使用的就是直接序列扩频技术。以改变收发信机载波频率以实现扩频的方法称为跳频扩频，跳频技术在军事和民用方面取得了广泛的应用，如军用的CHESS系统和民用蓝牙技术就采用了跳频扩频技术。跳频／直接序列混合扩频技术，由于结合了直扩和跳频技术的优点，也得到了广泛的应用，如美军的联合战术信息分发系统JTIDS就采用了FH／DS混合扩频技术。但军事通信中最为广泛使用的是直接序列扩频和跳频扩频技术，所以本文分别对直扩和跳频系统进行了建模和仿真，并对两种系统的进行了多种干扰样式研究。1

3、．4课题的目的、意义及主要工作本课题的目的在于通过计算机软件仿真的方法，研究直扩DS／DPSK、FH／BFSK跳频扩频系统及对其干扰效能研究。对直扩通信系统的干扰，国外实际产品如对GPS的干扰机已经大量面市并投入使用。美军陆军情报电子战通用传感器(mWCS)中的通信对抗子系统，具有多目标干扰能力和低截获概率信号的侦察干扰功能。美空军的“罗盘呼叫”通信对抗飞机采用各种特殊噪声干扰信号，可实施拦阻干扰和瞄准干扰。本文构建了直接序列扩频、跳频扩频通信系统，对两种通信系统接收端的几个关键同步环路进行了深入

4、的研究，并建立了其相应的系统仿真模型，通过仿真实验验证了模型的可靠性，通过仿真实验研究了通信系统的捕获环路和跟踪环路性能，通过理论分析并仿真验证了对DS／DPSK、FH／BFSK系统最优干扰样式。本课题的目的在于研究DS／DPSK、FH／BFSK扩频通信系统及对其干扰性能仿真．在电子干扰研究领域，对一些复杂的干扰样式，用数学方法推导干扰模型的干扰性能较为困难，通过软件仿真的方法可以方便的测试其干扰效能。考虑可在具体分析DS、FH扩频系统的工作过程并给出扩频通信系统模型后，同时建立不同的干扰模块，通

5、过编程设计构造软件模块，用软件仿真的方法来仿真、验证和电子科技大学硕士学位论文分析。计算机软件仿真技术具有如下优点：高度的灵活性，由于计算机软件仿真大量采用模块化设计，使得设计者能够根据需求设计出相应的模块并方便地对仿真模型进行调整，在干扰性能研究中只需要更换仿真系统中的干扰模块即可对不同抗干扰模块进行比较，此外仿真系统中的参数调整也十分方便。仿真结果易于观察，计算机仿真软件可以将设计者关注的输出数据或图形通过其专门的输出模块显示出来，有利于调试。研究周期短，成本低。同时，计算机软件仿真也存在其缺

6、点，即软件仿真的可靠性会随模型的复杂性升高而降低，我们选用了Mathworks公司推出的基于MATLAB的动态仿真工作平台Simulink为仿真验证软件。本文章节安排如下：第一章引言，简要介绍本课题的背景、目的、意义及主要工作。第二章扩频通信的理论基础，介绍了扩频通信的基本组成和原理，伪随机序列的相关知识，以及扩频通信中的调制和同步技术，同时对通信干扰技术进行了简单介绍。第三章直接序列扩频系统跟踪环路及仿真系统的建模与实验，介绍了DS／DPSK扩频通信系统中载波跟踪和伪随机序列跟踪的相关技术，建立

7、了相应的仿真模型，通过误码率的仿真实验验证了模型的可靠性，并研究了对DS／DPSK系统的最佳干扰样式的参数，对系统进行了干扰仿真。并对一种特定的卫星链路进行了干扰研究，证实了脉冲干扰对该系统是灵巧干扰。第四章对跳频扩频FH／BFSK通信系统并行捕获算法，非相干同步跟踪环路进行了研究，并建立了系统仿真模型，通过误码率的仿真实验验证了模型的可靠性，并仿真研究了对FH系统的几种干扰样式。最后对FH／DPSK系统中的一种相位估计算法进行了仿真研究，以提高了FH／DPSK系统的功率效率。第五章对全文做出总结

8、。4第二章扩频通信与通信对抗基础第二章扩频通信与通信对抗基础扩展频谱通信具有多址接入，低截获概率特性，频谱利用率高，保密性好，抗干扰性能好等优点，在军事通信，民用移动通信，情报信息系统得到广泛应用。本章主要介绍直接序列扩频，跳频扩频基本理论和相应的调制、同步技术及两种扩频方式的抗干扰原理和常见的干扰样式。；2．1扩频通信概述在非扩频通信系统中，为了提高频谱利用率，减少领道干扰，提高信噪比等而都将信号频谱限制在尽可能窄的频带内。扩频系统的频带远远宽于被传送信息所需最小带宽，用扩频函数