高速跳频系统抗干扰性能分析及仿真

熊曼子

摘 要 本文针对军事无线通信抗干扰的要求，给出了高速跳频通信系统模型，并且深入分析了几种主要干扰方式的特点及其功率谱密度，分别在宽带噪声干扰、部分频带干扰和多音干扰下，对高速跳频通信系统性能进行了仿真分析，结果表明高速跳频通信系统对上述几种干扰具有一定的抗干扰能力。

【关键词】高速跳频 无线通信 抗干扰通信

近年来，随着用户对通信质量要求的不断提升，通信抗干扰技术得到了广泛的研究，其中跳频通信技术是最具代表性的技术。例如美国的CHESS系统，达到5000跳/秒，数据传输速率可达到4800～19200bps。

跳频通信面临的主要的问题是人为干扰。这些干扰严重限制了调频通信系统的传输吞吐量、信噪比、功率预算等系统指标。本文针对常见的几种人为干扰，利用matlab进行高速跳频通信系统仿真，对其抗干扰性能的仿真结果进行分析。

1 基本原理

跳频通信是指在发射端，将发送信号经过相应调制，使得副载波频率有相应的固定信号。然后，主载波频率信号再与副载波频率信号通过频率合成器进行混频，输出的已调波信号，经过高通滤波器后，通过天线发射到接收端。人为干扰，是指人为辐射电磁能量的办法对敌方获取信息的行动进行搅扰和压制。

2 高速跳频系统抗干扰性能仿真分析

2.1 恒定功率噪声干扰

当干扰方以确定功率J在整个带宽上发射干扰信号，在一个固定Tb间隔内，单边噪声谱密度为Nj=J/Wss。Wss为整个跳频信号带宽。

在整个跳频带宽上都有等效高斯白噪声的作用，所以FH/BFSK系统的误码率为：

式中Eb/Nj=WssS/RbJ，S为信号能量，Rb为比特速率。

2.2 部分频带噪声干扰

当干扰频带为WJ的干扰噪声加载在跳频信号的一部分ρ上，则有：

不同ρ值的误码率如图1所示。

仿真结果表明，受到部分频带噪声干扰侵扰的FH/BFSK系统的性能很差。而实际上，跳频系统的误码率通常在10-6以上，这就大约需要60dB的信干比，难以满足实际通信的需要。

2.3 多音干扰

每一个Tb秒持续时间的信号音，有N= WssTb个正交的音位。由此，一个比特的错误概率为：

如图2所示，跳频系统多音干扰的误码率略大于部分频带噪声干扰的误码率。

对高速跳频通信系统而言，多音干扰对信号误码率的影响大于宽带干扰。其中，多音干扰的干扰频点越多，噪声所占的带宽就越大，对跳频通信的干扰效果就越明显。

3 结束语

采用高速跳频技术极大地提高了军事装备的抗截获和抗干扰能力。本文介绍了跳频通信常见的通信干扰，对高速跳频系统的抗干扰性能进行仿真分析。从仿真结果分析可得，高速跳频系统确实具有良好的抗干扰能力。

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作者单位

武汉工程职业技术学院 湖北省武漢市 430080