【正文】 （ 24） 西南科技大學(xué)本 科生畢業(yè)論文 9 式中， n? 是受信息調(diào)制限制的相位參數(shù)，它將取可能的 M 種相位（ MMM )1(22 ,0 ??? ? ）之一。在多進(jìn)制相移鍵控中，最常用的是四進(jìn)制 的相移 鍵控 ，也稱為正交相移鍵控，其頻帶利用率是 2PSK 的兩倍，因?yàn)樵趩蝹€(gè)的調(diào)制碼中有 2 個(gè)比特被發(fā)射。載波的相位取值共 4 個(gè)， 它 們的間隔相等。 QPSK 利用載波的四種不同相位來(lái)表示數(shù)字信息。其中每一種載波相位代表兩個(gè)比特信息，因此每個(gè)載波相位都可以用兩個(gè)二進(jìn)制碼元的組合來(lái)表示。例如載波相位取4? , 43? , 45? 和 47? 四種，它們分別對(duì)應(yīng)于信息 00、 01 和 11，也可以采用 0 , 2? ，? 和 23? 四種相位。兩種情況下的 QPSK 信號(hào)的二維星座圖如 26 所示。 （ 1 , 1 ）（ 1 , 0 ）（ 0 , 0 ）（ 0 , 1 ）a ( 0 ) a ( 1 )b ( 0 )b ( 1 ) 圖 26 QPSK 二維星座圖 QPSK 正交調(diào)制器方框圖 [5]如圖 27 所示 ： a二 進(jìn) 制 信 息)( tI)(tQ串 并變 換電 平產(chǎn) 生電 平產(chǎn) 生載 波發(fā) 生 器btfA c?2costfA c?2sin移 相?90Q P S K 信 號(hào) 圖 27 QPSK 正交調(diào)制器 西南科技大學(xué)本 科生畢業(yè)論文 10 它可以看成由兩個(gè) 2PSK 調(diào)制器構(gòu)成。輸入的串行二進(jìn)制信息序列經(jīng)串 — 并變換，分成兩路速率減半的序列，再由電平發(fā)生器分別產(chǎn)生雙極性二電平信號(hào) )(tI 和 )(tQ ，它們分別用作同相和正交基帶信號(hào)，然后對(duì) tc?cos 和 tc?sin 進(jìn)行調(diào)制，相加后即可得到QPSK 信號(hào)。圖 28 畫出了典型波形。 （ a） 兩路 2PSK 信號(hào) 及合成的 QPSK 信號(hào) （ b） QPSK 信號(hào) 頻譜 圖 28 QPSK 的典型波形 由圖 28（ a）可見(jiàn)， QPSK 信號(hào)可以 看作兩個(gè)載波正交 2PSK 信號(hào)合成行成的，因此，它可以采用和 2PSK 信號(hào)類似的方法進(jìn)行解調(diào)，即由兩個(gè) 2PSK 信號(hào)相干解調(diào)器構(gòu)成，解調(diào)原理如圖 29 所示。同相支路和正交支路分別優(yōu)勝相干解調(diào)方式解調(diào)，并行得到 )(tI 和 )(tQ ，經(jīng)過(guò)抽樣判決和并 /串變換，將上下兩支路的得到的并行數(shù)據(jù)恢復(fù)成串行數(shù)據(jù)。假設(shè)不考慮噪聲和傳輸中的相位模糊情況下，輸入到調(diào)制器的 QPSK 信號(hào)可 以表示為 [7]： )c o s ()( ncQ P S K tatS ?? ?? （ 25） 西南科技大學(xué)本 科生畢業(yè)論文 11 Q P S K 信 號(hào)二 進(jìn) 制 信 息)( tI)(tQ 并 串變 換L P F載 波恢 復(fù)tfA c?2costfA c?2sin?移 相?90L P F抽 樣 判 決抽 樣 判 決)(tZ a)(tZb)(ty a)(tyb 圖 29 QPSK 信號(hào)正交解調(diào)器 其中， 1?a ， 4745,43,4 ????? 和? 。上下兩支路 )()()( tytyty Q PSKba ?? ，兩路相乘器輸出分別為： nAncAca tttAtZ ?????? c o s)2c o s (c o s)c o s ()( 22 ????? nAncAcb tttAtZ ?????? s i n)2s i n (]s i n)[c o s ()( 22 ?????? ? （ 26） 經(jīng)過(guò)低通濾波輸出分別為： nAtI ?cos)( 2? nAtQ ?sin)( 2? （ 27） 抽樣判決其的判決準(zhǔn)則如表 21[7]所示。 表 21 相干正交解調(diào)的判決準(zhǔn)則 可見(jiàn)，判決器是按極性來(lái)判決的。即正取樣值為 1，負(fù)取樣值為 0。兩路抽樣判決器輸出 A、 B，再經(jīng)過(guò)并 /串變換器就可恢復(fù)串行數(shù)據(jù)信息。 本章小結(jié) 本章主要介紹了數(shù)字通信系統(tǒng)模型，討論分析了 2PSK 和 QPSK 的調(diào)制解調(diào)原理。給出了 2PSK 和 QPSK 信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜。分析了其時(shí)域和頻域特征。為后期工作提供理論依據(jù)。 符號(hào)相位 n? n?cos 的極性 n?sin 的極性 判決器輸出 A 判決器輸出 B 4? ? ? 1 1 43? ? ? 0 1 45? ? ? 0 0 47? ? ? 1 0 西南科技大學(xué)本 科生畢業(yè)論文 12 第 3 章 數(shù)字信號(hào)的通信 干擾原理 通信干擾的基本概念 通信干擾是以破壞或者擾亂敵方通信系統(tǒng)的信息傳輸為目的，而采取的電子攻擊行動(dòng)的總稱。通信干擾系統(tǒng)通過(guò)發(fā)射與敵方通信信號(hào)相關(guān)聯(lián) 的 一些 特定形式的電磁信號(hào)，破壞或者擾亂敵方無(wú)線電通信過(guò)程，導(dǎo)致敵方信息網(wǎng)絡(luò)體系中“神經(jīng)”和“血管”的信息傳輸能力消弱或者癱瘓。 信息時(shí)代的今天，由于軍事信息在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用越來(lái)越大，從而使以破壞和攻擊敵方信息傳輸為目的的通信干擾在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位和作用也日益重要。 下面介紹通信干擾技術(shù)常見(jiàn)的幾個(gè)基本概念 [8]： 1) 信號(hào)和信息 數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中傳遞的并非信息，而是信號(hào)。信號(hào)是信息的載體，信息是信號(hào)的一種屬性， 信號(hào)內(nèi)容不確定性的統(tǒng)計(jì)量度，信號(hào)內(nèi)容不確定性程度越高，其所含的信息量也就越大。 2) 干擾目標(biāo) 通信干擾 的對(duì)象是 敵方 的 通信接收系統(tǒng)，目的在于消弱和破壞 其 通信接收系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的感知、截獲 以 及信息的傳輸和交換能力， 但 它并不消弱 或 破壞發(fā)送信號(hào)的設(shè)備。 3) 有效干擾 目前為止，還沒(méi)有找到任何一種有效的方法能阻止信號(hào)傳送的接收方， 唯一可行性的辦法就是在通信信號(hào)到達(dá)通信接收機(jī) 時(shí) 在其中加入干擾信號(hào) ，這樣在解調(diào)過(guò)程中所形成的干擾信號(hào)以及雜散分量會(huì)對(duì)敵方采集正確的信息形成干擾。通信干擾的有效性一般表現(xiàn)為：通信壓制即干擾完全壓制有用信息，使得敵方接收的有用信息幾乎為零或者完全接收不到信息；通信破壞即干擾沒(méi)有完全壓制有用信息，但會(huì)造成敵 方在解調(diào)信息時(shí)出現(xiàn)大量的誤碼，通信效能降低；通信阻滯和通信欺騙。 西南科技大學(xué)本 科生畢業(yè)論文 13 數(shù)字 通信干擾特點(diǎn)及一般過(guò)程 數(shù)字信號(hào) 通信干擾的特點(diǎn) 對(duì)無(wú)線數(shù)字通信過(guò)程的干擾是在無(wú)線電通信技術(shù)誕生時(shí)就已經(jīng)客觀存在了，如天電干擾、工業(yè)干擾，但是人為有意的無(wú)線電干擾卻是在無(wú)線數(shù)字通信技術(shù)成功應(yīng)用于軍事戰(zhàn)爭(zhēng)之后才研究發(fā)展起來(lái)的。所以無(wú)線數(shù)字通信干擾從其誕生之日起就具有十分明顯的特點(diǎn)。 通信干擾具一般有 以下 特點(diǎn) [1,9]： 1) 主動(dòng)進(jìn)攻性 通信干擾 的 目的不在于傳送某種信息，而 是為了擾亂 和破壞敵方的 軍事 通信 過(guò)程 。通信干擾 是 以敵方 的通信接收系統(tǒng)為直接攻擊目標(biāo) ， 千方百計(jì)地侵入到敵方通信系統(tǒng)內(nèi)部去 。因此， 無(wú)線電通信干擾是有源的、積極的、 永遠(yuǎn)是 主動(dòng)的 進(jìn)攻的。 2) 先進(jìn)性 、 靈活性和預(yù)見(jiàn)性 通信干擾每時(shí)每刻都以敵方為對(duì)象，因此它必須跟蹤敵方通信技術(shù)的最新發(fā)展，并且要設(shè)法超過(guò)它，只有這樣才能開(kāi)發(fā)出克制敵方的通信干擾設(shè)備來(lái)。所以無(wú)線電通信干擾是一項(xiàng)技術(shù)含量非常高的，在無(wú)線電通信領(lǐng)域高科技技術(shù)頂峰上進(jìn)行較量的、十分艱巨而困難的工作。作為對(duì)抗性武器，通信干擾 技術(shù) 必須具備敵變我變的能力，現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)情況瞬息萬(wàn)變，為了長(zhǎng)期立于不敗之地，通信干擾系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研究必 須注重功能的靈活性和發(fā)展的預(yù)見(jiàn)性。 3) 技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)綜合性 信息技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化 戰(zhàn)爭(zhēng)的 需要 ， 軍事通信 已經(jīng)從過(guò)去單獨(dú)的、分散的、局部的 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的樹(shù)形結(jié)構(gòu)， 發(fā)展成為聯(lián)合的、一體的、全局的 以數(shù)字技術(shù)為核心的 通信指揮系統(tǒng)。因此通信對(duì)抗已經(jīng)不再是局部的、個(gè)別的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的行動(dòng)了，它已是合同作戰(zhàn)的一員，是綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)中不可缺少的組成部分 ，是實(shí)施體系對(duì)抗的主力 。 數(shù)字信號(hào) 通信干擾的一般過(guò)程 通信干擾系統(tǒng)由通信偵察引導(dǎo)設(shè)備、干擾控制和管理設(shè)備、干擾信號(hào)產(chǎn)生設(shè)備、功率放大器、天線等組成。通信干擾系統(tǒng)的組成框圖 [4]如 圖 31 所示。 ? 通信偵察引導(dǎo)設(shè)備 主要用于 偵察截獲 目標(biāo)信號(hào)，分析其信號(hào)參數(shù)，為干擾產(chǎn)生設(shè)備提供被干擾對(duì)象的信號(hào)參數(shù)、干擾樣式和干擾參數(shù)，還 可以 進(jìn)行方位引導(dǎo)和干擾功率管理支持。它的另外 西南科技大學(xué)本 科生畢業(yè)論文 14 一個(gè)作用是對(duì)被干擾的目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視，檢測(cè)其信號(hào)參數(shù)和工作狀態(tài)的變化，即時(shí)調(diào)整干擾策略和參數(shù)。 偵 察引 導(dǎo) 設(shè) 備干 擾 控 制和 管 理干 擾信 號(hào) 產(chǎn) 生功 率 放 大 圖 31 通信干擾系統(tǒng)組成框圖 ? 干擾控制和管理設(shè)備 該設(shè)備是偵察引導(dǎo)和干擾產(chǎn)生之間的 紐帶 。它管理和控制整個(gè)干擾系統(tǒng)的工作，并且根據(jù)偵察引導(dǎo)設(shè)備提供的被干擾目標(biāo)的參數(shù)，進(jìn)行分析形成干擾決策，對(duì)干擾資源進(jìn)行優(yōu)化和配置，選擇最佳干擾樣式 、控制干擾功率和方向，以最大限度地發(fā)揮干擾機(jī)的性能。