周存 程理麗 李哲
摘要 本文簡(jiǎn)單介紹了噪聲干擾原理,并開(kāi)展了噪聲干擾為主要方式對(duì)抗條件下的仿真分析,最終確定了部分頻帶干擾效果在同等條件下最為優(yōu)秀。
【關(guān)鍵詞】噪聲干擾 DSSS調(diào)制系統(tǒng) 通信對(duì)抗
直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)具備抗干擾能力強(qiáng)、應(yīng)用廣泛、保密性能好等優(yōu)點(diǎn),而為了滿足我國(guó)電子對(duì)抗技術(shù)的飛速發(fā)展需要,本文選擇了直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)作為通信干擾的相關(guān)對(duì)象,希望由此能夠?yàn)橄嚓P(guān)業(yè)內(nèi)人士帶來(lái)一定啟發(fā)。
1 噪聲干擾原理
1.1 寬帶噪聲干擾
寬帶噪聲干擾的出現(xiàn)是由于噪聲干擾信號(hào)帶寬與直接擴(kuò)頻信號(hào)幾乎相同,這種情況下也可被視作系統(tǒng)噪聲。寬帶噪聲干擾的誤比特率性能為:
2 仿真分析
圍繞上文提到的三種噪聲干擾進(jìn)行仿真分析,以此確定哪種干擾擁有對(duì)DSSS調(diào)制系統(tǒng)的最優(yōu)對(duì)抗效果。
2.1 寬帶噪聲干擾性能分析
使用寬帶噪聲干擾對(duì)接收機(jī)造成干擾,以此影響地方通信波形,由于寬帶噪聲的特點(diǎn),這使得其能夠施加于與干擾的整個(gè)通信頻段,接受機(jī)端的背景熱噪聲電平將因此大幅提升,相關(guān)抗干擾系統(tǒng)也將因此面臨高噪聲環(huán)境影響,如果能夠進(jìn)一步增大噪聲電平,直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的有效通信距離也將直接受到影響。在具體仿真中,載波頻率、碼片速率、擴(kuò)頻碼分別采用2GHz、2Mchips、OVSF為16位,循環(huán)次數(shù)nloop為50,信干比變化范圍為-20dblOdb],因此可確定均勻分布隨機(jī)二元碼調(diào)相噪聲干擾具備以下特點(diǎn):
(1)信噪比直接影響接收機(jī)誤碼率,信噪比減小將導(dǎo)致接收機(jī)誤碼率提升。
(2)信噪比大于-11 dB時(shí),接收機(jī)不存在誤碼率。
(3)信噪比平滑變化直接影響接收機(jī)誤碼率。
(4)信噪比-30dB時(shí)接收機(jī)誤碼率大于30%。
之所以寬帶噪聲干擾會(huì)出現(xiàn)如上特點(diǎn),主要是由于仿真中使用了16位長(zhǎng)的擴(kuò)頻碼,而直擴(kuò)信號(hào)噪聲擁有的更高噪聲容限也與上述仿真結(jié)果的出現(xiàn)聯(lián)系緊密,由此可見(jiàn)直擴(kuò)信號(hào)具備優(yōu)秀的抗干擾能力,但寬帶噪聲干擾的有效性卻較為有限,接收機(jī)解擴(kuò)的作用不容忽視。
2.2 部分頻帶噪聲干擾性能分析
部分頻帶噪聲干擾仿真中,載波頻率、碼片速率、擴(kuò)頻碼分別采用2GHz、2Mchips、OVSF為16位,循環(huán)次數(shù)nloop為50,采樣頻率為載波頻率10倍,信干比變化范圍為[-25db Odb],這種情況下具備最為優(yōu)秀的干擾效果,這種情況的出現(xiàn)是由于部分頻帶噪聲的干擾信號(hào)以信號(hào)中心頻率為中心,由此可得出如下部分頻帶噪聲干擾性能特點(diǎn):
(1) 16位擴(kuò)頻碼長(zhǎng)情況下,信干比增大將直接導(dǎo)致部分頻帶噪聲干擾的誤碼率減小,但這種減小并不太過(guò)明顯,因此部分頻帶噪聲干擾性能夠有效抑制直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的通信,這種抑制效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于寬帶噪聲干擾。在部分頻帶噪聲干擾信干比為-15 dB情況下,直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)基本失去正常通信功能,由此可見(jiàn)部分頻帶噪聲干擾具備優(yōu)秀性能。
(2)隨著部分頻帶噪聲干擾通帶增大,可發(fā)現(xiàn)不同帶寬會(huì)在一定程度上對(duì)直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)造成干擾,因此窄帶濾波器的帶寬越窄,直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)受到的部分頻帶噪聲干擾便越強(qiáng),這自然會(huì)造成誤碼率的不斷提升。
(3)采用擴(kuò)頻碼長(zhǎng)不同時(shí),部分頻帶噪聲干擾的性能會(huì)出現(xiàn)一定變化,仿真結(jié)果表明,擴(kuò)頻碼越長(zhǎng),部分頻帶噪聲干擾的性能會(huì)隨之下降,這點(diǎn)必須得到關(guān)注。
2.3 均勻分布隨機(jī)二元碼調(diào)相噪聲干擾性能分析
均勻分布隨機(jī)二元碼調(diào)相噪聲干擾在仿真中存在兩種情況,即未使用原始信號(hào)擴(kuò)頻碼、擴(kuò)頻均勻隨機(jī)碼QPSK調(diào)相噪聲,其中隨機(jī)二元碼調(diào)相干擾仿真參數(shù)設(shè)置與部分頻帶噪聲干擾性能分析相同,由此可得出如下隨機(jī)二元碼調(diào)相干擾特點(diǎn):
(1)信干比減小導(dǎo)致接收機(jī)誤碼率增大。
(2)誤碼率變化不平衡,偶爾會(huì)出現(xiàn)臺(tái)階。
(3)誤碼率40%時(shí),信干比為-20dB。由此開(kāi)展分析不難發(fā)現(xiàn),隨機(jī)二元碼調(diào)相干擾相較于寬帶噪聲干擾具備更為優(yōu)秀的性能,因此其屬于較為高效的直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)干擾方式。
而在擴(kuò)頻均勻隨機(jī)二元碼調(diào)相噪聲干擾性能分析中,除信干比變化范圍設(shè)定為[-lOdB,5dB],其余仿真參數(shù)設(shè)置與均勻分布隨機(jī)二元碼調(diào)相噪聲干擾相同,由此可得出如下干擾性能:
(1)信干比變化下的誤碼率呈現(xiàn)階梯狀變化。
(2)大于OdB的信干比無(wú)誤碼。
(3)小于OdB的信干比會(huì)導(dǎo)致誤碼率急速增大。
綜合分析不難發(fā)現(xiàn),在實(shí)際應(yīng)用中,擴(kuò)頻均勻隨機(jī)二元碼調(diào)相噪聲干擾更為優(yōu)秀,均勻分布隨機(jī)二元碼調(diào)相噪聲則稍遜,但部分頻帶干擾效果在同等條件下最為優(yōu)秀。
3 結(jié)論
綜上所述,部分頻帶干擾擁有對(duì)DSSS調(diào)制系統(tǒng)的最優(yōu)對(duì)抗效果。而在此基礎(chǔ)上,本文涉及的仿真分析,則證明了研究的具備的較高理論價(jià)值。因此,在相關(guān)領(lǐng)域的理論研究和實(shí)踐探索中,本文內(nèi)容能夠發(fā)揮一定參考作用。
參考文獻(xiàn)
[1]周紅彬.DSSS中基于頻域的窄帶干擾識(shí)別算法[J],無(wú)線電通信技術(shù),2004 (03):12-14+30.