无线电信号干扰技术的研究与分析

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摘要:近年来,随着公众移动通信业务的迅猛发展,与无线电有关的干扰投诉也逐渐增加,无线电干扰的排查任务日益繁重。如何快速准确地排查此类干扰,成为摆在无线电管理人员面前的一个重要课题。

关键词:无线电;干扰系统;信号识别

中图分类号:TN975文献标识码:A文章编号:1673-0992(2010)03-026-01

干扰信号类型通常是未知的,它可能是短持续时间的窄带信号或者连续的宽带信号。所以我们需要通用的测量方案去探测所有类型的干扰。因此,正确的测量方法是以高分辨率带宽来监测宽频率范围,并且高速扫描该频段。这样就可以捕获窄带短时信号。为了快速定位干扰源测量设备必须是便携式的,而且可配置方向性天线。测量结果的存储也是实用的功能,监测人员可以利用其实现后续的归档和测量信号的分析。

一、无线电抗干扰原理

世界各国对通信抗干扰技术的研究一直就是热门话题,目前,通信抗干扰装置中或多或少有智能化模块部分,但是,在系统对抗层次上还可以进一步提高。基于软件无线电的通信抗干扰装置能够灵活多变、实时动态地实施通信对抗,是提高系统对抗的一个有效措施。软件无线电的基本思想是尽可能地将宽带APD或DPA转换器靠近天线,尽可能地通过软件定义系统的各种功能,让尽可能多的系统功能由软件实现。软件无线电的概念一经提出就得到广泛的重视。因此,把软件无线电的概念引入通信抗干扰中是一个有益的尝试。

二、无线电引信干扰技术

从上图可以看出无线电引信干扰机原理,整个电路由信号接收、信号检测与识别、干扰生成和干扰发射四个模块组成。信号接收模块对接收到的引信信号进行载频估计和前置放大后,由功分器分为三路,其中两路送给信号检测与识别模块进行信号检测和调制识别,另外一路送给干扰生成模块进行下变频和射频存储(DRFM)。调制识别对引信信号的调制类型和调制参数进行识别,得到引信的调制类型和调制参数;信号检测对引信信号进行解调,获取引信调制信号,当脉冲能量达到给定门限时,射频存储电路对引信信号进行取样、存储,同时干扰控制器通过控制调制信号循环延时生成干扰调制信号,DRFM 在该信号的作用下产生中频干扰信号。干扰发射模块将中频干扰信号进行上变频后得到射频干扰信号并发射出去。

三、无线电信号调制的识别

无线电引信信号一般是用基带信号对载波的某一个或几个参数进行调制,因此调制识别问题实际上是一种典型的模式识别问题,引信调制识别可分为调制类型的识别和调制参数的识别。

图2 引信调制类型识别框图

图2给出了引信调制类型识别框图。引信调制类型的识别过程包括:信号预处理部分、特征提取部分和分类识别部分,用于确定引信的工作体制。引信信号参数的识别过程也就是解调过程,即对已经识别出调制类型的信号进行解调,获取调制信号的周期、脉宽等调制参数。引信调制参数识别框图如图3所示。

图3 引信调制参数识别框图

无线电引信干扰是引信对抗的主要方面,本文根据无线电引信的特点,提出了无线电引信干扰技术。该技术能够快速捕捉无线电引信信号,根据引信信号的特征参数来确定引信的工作体制,同时对引信信号进行解调和参数识别,并据此重构出引信干扰信号,使引信“早炸”。并设计了自适应无线电引信干扰技术方案,分析了无线电引信信号调制识别技术,可以看出,该技术具有较好的应用前景。

四、无线电干扰技术分析

无线电干扰类型包括同频干扰、互调干扰、带外干扰、杂散干扰、镜像干扰等。常见的无线电干扰是互调干扰。任何一个干扰源信号有其固有的特征,包括时间相关性、幅度相关性.频谱特性以及音频特性等。在查找干扰过程中,抓住了信号特征就可以事半功倍。不同频率的信号其电磁传播特性也不同,短波绕射能力强,传输距离远,而微波反射能力强但衰落快,这些都要引起我们的重视。此外,在进行多设备、多点测试时,要充分考虑不同设备和天线接收信号的差异,测试地点地形、地貌的差异,设备设置参数的差异,以确保测试数据的一致性。主要技术有:

1.RF分频段处理技术:为了实现宽频带(几MHz到几千MHz)的侦察、收发,受元器件的制约,一个BPF不可能实现,所以有几个BPF在控制单元的统一控制下进行分频段处理,无论在高频段还是在低频段,虽然品质因数与带宽是一对矛盾,但是要根据实际情况让BPF的品质因数、带宽尽量合适,以便达到系统要求。

2.高速APD转换技术:软件无线电的思想要求APD转换尽量靠近天线,所以必须采用高速APD转换器,对于带通信号,带宽越宽,载波频率越高,要求采样速率就越高对APD的现状、应用进行了详细的介绍。

3.DSP处理技术:DSP处理技术是软件无线电中的核心,可以实时频率转换、滤波、扩频、调制、解调、编码、加P解密等国际大公司,如Lucent、Motorola、TI、AD等都致力于开发具有可编程、高速处理能力的器件。③

参考文献:

[1]李世贵,李青.军事通信抗干扰进展与展望[J].重庆大学学报:自然科学版,2001,24(2):148―153.

[2] Joe Mitola.The software radio architecture[J].IEEE Com―munication Magazine,1995(4)

作者简介:张学东 男 1974.4 研究方向:有线电视的播出及管理。