２０１０年第３期 ２０１０，Ｎｏ．３ 电子对抗 总第１３２期 Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ．１３２ ＥＬＥＣＴＲＯＮｌＣ ＷＡＲＦＡＲＥ 多目标干扰的仿真分析 华健江 （中国电子科技集团公司第三十六所，嘉兴３１４０３３） 摘 要 对影响时分法多目标信号、频分法多目标信号干扰效果的参数进行了仿真分析， 并提出：当干扰的目标信号数量较少，各目标信号频率差不相等时，可选择时分法多目标 信号实施干扰，而在目标信号数较多，所有或多数目标信号的频率差相等时，应选择频分 法多目标信号实施干扰。 关键词 时分 频分 多目标干扰 包络 Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｍｕｌｔｉ－Ｔａｒｇｅｔ Ｊａｍｍｉｎｇ Ｈｕａ Ｊｉａｎｊｉａｎｇ （Ｎ０．３６ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＥＴＣ，Ｊｉａｘｉｎｇ ３１４０３３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｈｉｃｈ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｊａｍｍｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｍｅ—ｓｈａｒｉｎｇ ｍｕｌ— ｔｉ・－ｔａｒｇｅｔ ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ——ｓｈａｒｉｎｇ ｍｕｌｔｉ－・ｔａｒｇｅｔ ｓｉｇｎａｌ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａ－ ｐｅｒ．Ｓｕｃｈ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ｃａｎ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ：ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｓｉｎａｌｇｓ ｗｈｉｃｈ ｗｉｌｌ ｂｅ ｊａｍｍｅｄ ａｒｅ ｆｅｗ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｓ ｄｉｓａｆｆｉｎｉｔｙ，ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｍｅ—ｓｈａｒｉｎｇ ｍｕｌｔｉ・ ｔａｒｇｅｔ ｓｉｎａｌｇ ｃａｎ ｂｅ ｃｈｏｓｅｎ ｔｏ ｊａｍ；ａｎｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｓｉｎａｌｇｓ ａｒｅ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｓ ｅｑｕａｌｉｔｙ，ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ—ｓｈａｒｉｎｇ ｍｕｌｔｉ－ｔａｒｇｅｔ ｓｉｇｎａｌ ｃａｎ ｂｅ ｃｈｏｓｅｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｉｍｅ—ｓｈａｒｉｎｇ；ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ—ｓｈａｒｉｎｇ；ｍｕｌｔｉ－ｔａｒｇｅｔ ｊａｍｍｉｎｇ；ｅｎｖｅｌｏｐｅ 同，相同体制的多目标干扰也因干扰参数的不同， ０ 引言 近年来外军的几场局部战争表明，未来战场 的通信信号密度将随着数字化部队的出现而越来 干扰效能也各不相同。因此，需要对不同体制的 多目标干扰在不同干扰参数下的干扰效能进行分 析、仿真。 越大，若采用一对一的对抗方式，需要的干扰设备 数量将会十分庞大而难以实施。而多目标干扰则 １时分法多目标干扰效果分析 时分法多目标信号产生可以看成各个干扰激 励源经开关电路按一定的时间序到交替地一个接 一可用一部干扰设备同时干扰多个通信信号或通信 信道，可缓解电子战中目标数多而干扰资源不足 的矛盾。理论上，多目标干扰体制包括频分（相 个输给功率放大器，这种多信道干扰体制在任 加）法干扰、时分（时序）法干扰。 一时刻仅能对一个信道实施干扰，但由于它能快 不同体制的多目标干扰其干扰效能各不相 收稿日期：２０１０年２月８ Ｅｔ 速地按时序轮番地输出不同频率的干扰信号。因 ２０ 电子对抗 ２０１０年第３期 而可以认为多个信道“同时”受到了干扰。若忽略 带宽、重复周期 等参数。 换频时间，时分多目标干扰信号ｆ（ｔ）可等效为多 个单路不同频率的信号经时延周期脉冲ｇ （ｔ）进 行调幅后相加，即： Ｎ ｆ（ｔ）＝ ｇ （ｔ）ＣＯ８（ ｔ） ｆ＝ｌ 式中，Ⅳ为多目标的数量，ｉ为多目标的序号， ＯＯ８（０２ｌｔ）为第 个目标信号的载频，ｇ （ｔ）为第ｉ 个时延周期脉冲，令ｔ。 为初始时延，ｒ 为脉冲宽 度， 为重复周期，则： ，、 ｇｌｉｔ） １『１，Ｉ０．ｅ ｌｓｔ＋ｎＴ＋ｔｅ ｏｉ ｌ ｒ 该信号频谱特性为ｓｉｎ（ ）／ｘ函数，调幅后其 谱零点带宽为 Ｔｉ ，３ｄＢ带宽约占谱零点带宽的 ４５％，谱线间隔为１／ 。因此，当两个目标的频率 间隔等于或小于 时，其频谱分量相互叠加，使功 【ｉ 率谱向两个目标频率的中心集中，这就是说，实施 多目标干扰时，目标信号的频率间隔必须大于 ， Ｔ 否则，干扰信号以１／ 的谱线间隔分布在调制带 宽上，就成宽带拦阻干扰了。 由于时分法多目标信号通过快速切换频率， 在时域上的某一瞬时，只能干扰一个信道，通过快 速换频，使其在某一时间段内完成对所有信道的 干扰，因此，要求这个时间段尽可能的短，即时延 周期脉冲的重复周期 尽可能快，使干扰信号可 中断每个信道解调的每一个码元信息，这时，可认 为干扰信号对每个信道的中断率Ｐ ＝１，否则，干 扰信号在时域上的中断率为： ＝ｒ￣／Ｔ；（当Ｐａｓ 时， ＝ ） 为干扰信号中时延周期脉冲的重复周期； ｒ 为解调一个码元信息所需要的时间。 但在频域上，重复周期 越快，干扰信号的 频谱就越宽，欲干扰信道带宽内的有效功率谱随 之减小，即功率利用率下降，这就是说，从频域上 来看，当其谱零点带宽 大于信道带宽时，进入信 Ｚ 道的干扰信号随重复周期 缩短而下降。因此， 时分法多目标干扰需综合考虑干扰目标数、信道 若以数字通信中应用较广的ＦＳＫ信号作为 干扰对象，理论上［ ，２ＦＳＫ系统的非相干检测系 统的误码率Ｐ 为： ＝丢ｅ＿ｒ／２ 式中，ｒ为检测接收机判决前滤波器的信噪 比，若令干扰带宽为曰，，检测接收机判决前滤波 器的通带为Ｒ ，信干比为号，则 ，一 、， 一尺日 ．， 实施时分多目标干扰时，对于每个信道， ， ＝三，干扰信干比为： Ｚ Ｓ Ｐ ×Ｎ×Ｐｄ ３ Ｐ Ｒｊ 式中，Ｐ ｓ为一个信道上的信号功率，Ｐ 为多目标 干扰信号的总功率。 则每个信道的误码率为： １ Ｎｘ Ｐｉ Ｐ ｓ Ｐ ｆ＝寺ｅ ×Ｐｄ 用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ对时分多目标干扰进行仿真，先 建立如图１所示的仿真模型，仿真时，取通信信号 信道带宽为２５ｋＨｚ，信息码速率为４８００波特，通信 信号调制频偏为８ｋＨｚ。再设置干扰信号的干扰 样式为传统的白噪声调频，干扰带宽为 ＝ ２５ｋＨｚ，白噪声的带宽为１２ｋＨｚ。取干扰目标数为 １０个，干扰目标等间隔分布，取其中三个信道作 为误码率测试对象，干扰效果取三信道误码率的 平均值。仿真结果如图２所示。而相同参数下的 点频瞄准干扰仿真结果如图３所示。 由于调频信号中所有频率分量的平均功率之 和为常数（等于载波功率），因此，１０目标干扰时， 干信比为１０ｄＢ时相当于在每个目标上的干信比 为０ｄＢ。从图中可以看出： １）若干扰功率足够大，时分多目标信号的重 复周期越短，干扰效果越好。否则，需根据目标数 取合适的重复周期。 ２）由于干扰中断率及信号带宽的影响，当进 入信道的平均干扰功率相同时，时分多目标信号 干扰效果较点频瞄准干扰要差上许多。 总第１３２期 华健江：多目标干扰的仿真分析 ２１ 图１时分多目标干扰仿真模型 信息码速率４８００波特 ２频分法多目标干扰效果分析 频分法多目标信号产生可以看成各个干扰激 励源经合路后输给功率放大器，干扰信号能同时 分布在各信道上，相同功率时，在每个信道上的干 扰效果与点频瞄准干扰相同。频分法多目标信号 的数学表达式为： Ⅳ ｆ（ｔ）＝ ｃｏｓ（２ｒｔｆ／ｔ＋ ） ｉ＝１ 图２ １０目标干扰仿真 信号合成后，其幅度包络将产生起伏，使功放 点频瞄准干扰效果 不能满功率输出。因此，需要对合成信号的波峰 Ｏ．４５ 因子控制问题，使合成信号峰值尽可能小，Ｊ７、ｒ个信 ０ ４ ／ 号合成后的包络值为： ０ ３５ ／－ ／ ｛；｛｝０．３ Ａ（ ）＝√Ｎ＋２×圣 ，ｃｏｓ［２７ｃ（ －ｊＳ）ｔ＋（ 一 ）］ 露 ／ ，，Ｏ．２５ ／／／ 由上式可知，当信号频差 — 各不相等时， ／一 ０．２ 合成信号包络无法优化，而当有频差相等的信号 Ｊ ，／ 时，通过控制该信号的相位差，使其相互抵消，可 ０．１５ ／ 实现对其优化。当然，对于频率等间隔的多目标 ０．１ 一１ ０ ｉ ２ ３ ４ 干信比 信号，还可以采用基于多相序列编码的峰平比优 点频瞄准干扰仿真 化方法 Ｊ来实现。若优化后的峰值幅度为Ａ，则 （下转第３１页） 总第１３２期 陈亮，等：星载推扫红外传感器成像仿真技术研究 ３１ ３魏宏建，任浩，沈同圣．红外图像探测器噪声的数值模 ５结束语 本文基于星载推扫红外传感器对目标的成像 仿真问题，提出了一种成像仿真方法，首先根据传 感器的成像原理确定了成像流程，然后定义了相 拟方法［Ｊ］．航天电子对抗，２００２（６）：３３—３５． ４ ＧＥＯＲＧＥ Ｖ．Ｐｏｒｏｐａｔ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ｐｏｉｎｔ ｓｐｒｅａｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ， ａｐｐａｒｅｎｔ ｓｉｚｅ，ａｎｄ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎ・ ｌｆｒｅａｄ ｉｍａｇｅ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｏｂｊｅｃｔｓ［Ｊ］．Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， １９９３，３２（１０）：２５９８—２６０７． ５ 宁殿艳，张建奇．星载推扫型红外成像传感器的建模与 仿真［Ｄ］．西安电子科技大学硕士学位论文，２００８．１． 应的传感器成像坐标系，推导出了目标三维位置 和成像坐标系的转换关系，最后建立了传感器成 像模型。对传感器目标成像过程中的光衍射、噪 声的添加、抖动模糊、灰度量化等影响因素分别进 ６杨秉新．航天ＴＤＩ ＣＣＤ相机静态调制传递函数的研究 ［Ｊ］．航天返回与遥感，２００４，２５（３）：２２—２４． ７周强．卫星总体参数对遥感图像质量影响的研究［Ｄ］． 哈尔滨工业大学硕士学位论文，２００２．７． ８徐鹏，黄长宁，王涌天等．卫星振动对成像质量影响的 仿真分析［Ｊ］．宇航学报，２００３，２４（３）：２５９—２６３． ９杨颖，王琦．ＳＴＫ在计算机仿真中的应用［ｉ Ｊ．北京：国 防工业出版社，２００５—１． 行分析仿真，仿真试验表明该方法对星载推扫红 外传感器对目标的成像仿真是可行的。目前，随 着空间探测系统控制精度和传感器探测能力的提 高，对红外图像仿真的要求也再不断提高，下一步 需要在本文方法的基础上对目标成像过程进行更 加深人研究，并对仿真精度进一步改进。 作者简介 陈亮 （１９８２～），男，四川省巴中市人，在读硕士生，主 要研究方向：空间信息获取与处理。 安玮（１９６９～），女，博士，教授，博士生导师，主要研究 参考文献 ｌ ＷＡＮＧ Ｘｕｅ ｗｅｉ，ＳＨＥＮ Ｔｏｎｇ—ｓｈｅｎｇ．Ｍｕｌｔｉ—ｔａｒｇｅｔｓ ａｎｄ ｂａｃｋ— ｇｒｏｕｎｄｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｗａｒｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ［Ｃ］／／Ｗｕｈａｎ： ＳＰＩＥ，２００１． 方向：电子战系统与技术、空问信息获取与处理。 徐洋（１９８３～），男，在读博士生，主要研究方向：空间 ２冒蔚．基本星表和天文参考系［Ｍ］．北京：科学出版杜， １９９０：２９一ｌ１０． 信息处理、无源定位技术。 汪璞（１９８６～），男，在读硕士生，主要研究方向：空间 信息处理与对抗技术。 （上接第２１页Ｊ 持一定的中断率，可选择时分法多目标信号实施 干扰，而在目标信号数较多，所有或多数信号的频 每个信号的功率为功放满功率输出时的去，即在 率差相等时，应选择频分法多目标信号实施干扰。 相同条件下，信号合成后由于输出功率的降低使 干信比降低 。 参考文献 １樊昌信，詹道庸，徐炳祥，吴成柯．通信原理［Ｍ］．第四 版，北京：国防工业出版社，１９９６：１４７—１４９． ３ 结论 ２栗苹，赵国庆，杨小牛，徐国范，苑秉成，囝晓鹏．信息对 抗技术［Ｍ］．北京：清华大学出版社。２００８：２２８—２２９． 由时分法多目标信号和频分法多目标信号的 干扰效能分析可知，选择采用何种多目标干扰，需 综合考虑干扰的目标信号数、信号的频率间隔等 参数，一般来说，当干扰的目标信号数量较少，各 作者简介 华健江（１９７０＾－），男，高级工程师，主要研究特种通信技 术。 目标信号频率差不相等时，对各目标信号均能保
