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通信系统共址干扰的仿真与分析
作者:王战永来源:《电子技术与软件工程》2015年第10期
现代军事的战术指挥和控制越来越依赖于无线通信技术的发展。但多部电台近距离工作时出现的严重共址干扰对战术无线通信带来极大的不利影响。由于空间狭小,设备繁多,这种干扰现象普遍存在于现役或正在研发的舰载、机载、装甲及轮式履带指挥车等多种系统装载平台中。
【关键词】共址干扰跳频电台
现代军用通信系统需要具有快速跳频这样的扩频抗干扰能力。在这种系统中,收发射机的工作频率在一个较宽的频带上(如:60~108MHz)快速变化,以防止受到阻塞干扰。在跳频电台组网中,由于收发信机距离太近而形成的射频干扰会造成电台性能的显著恶化。应在系统的早期设计过程中尽早确定系统内部共址干扰所引起的性能下降,否则,在后期的实际应用中任一个干扰问题的解决,都会非常困难,且要付出昂贵的代价。
因此有必要针对典型的战术跳频通信系统提出一种分析模型及分析手段,既可用于准确评估共址干扰对系统性能的影响,也可对不同缓解技术进行效果评估。
1系统仿真结构模型的建立
典型通信系统中共址问题如图21所示。图中,受干扰接收机的干扰来自于一部或多部发射电台。这些电台可能使用不同的天线发射,也可能在某些条件下共同使用一根天线。
在计算机中,建立图21所示共址系统的系统结构模型如图22。其中包括多部共址发射电台(发信机部分)、一部共址接收电台(接收机部分)以及电台之间的天线耦合矩阵。
天线耦合矩阵内包含各电台天线之间耦合度的测量或计算值。收发信机后各模块表示与共址仿真相关的设备或电路单元,如:滤波器、功放、功合器、收发开关、多路耦合器、低噪放、混频器等。每一模块的输入参数包括:前向传输函数、后向传输函数以及由不同频率上截止点描述的非线性特性。为了使仿真结果更准确,上述相关参数最好是通过对电台的实际测量得到。
发射机的工作频度由各电台的收发概率比和平均信息长度确定,可以从0到100。也可令某些发射机同步工作。接收机就假定一直处于接收工作状态。
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该结构既适用于定频系统也适用于跳频系统。对于跳频系统,电台的跳频频段、跳频速率、频段间隔、禁止频段都可以进行灵活定义。
2系统仿真的分析模型
共址系统仿真的核心在于干扰分析模型的建立。造成共址干扰的机制有以下几种:
(1)在两部或多部共址发射机内部产生的互调(IM)失真产物(反r