现代通信干扰原理与技术

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内容简介: 本书是第一本通信对抗专业的实用参考书。本书系统地介绍了现代抗干扰通信技术(主要是直接序列扩谱和跳频扩谱)和抗干扰通信的检测技术,详细讨论了每一种基本抗干扰信号类型的干扰技术,包括干扰直接序列扩谱信号、干扰快跳频扩谱信号、干扰慢跳频扩谱信号和干扰直接序列扩谱/跳频扩谱混合信号。.
本书的读者对象是电子战和通信对抗领域的工程师和科技工作者,也可供通信领域的科技工作者参考。...

目录: 第1章 抗干扰通信和电子对抗
1.1 抗干扰通信
1.2 网络.
1.3 扩谱技术
1.3.1 低检测概率
1.3.2 低截获概率(LPI)
1.3.3 低利用概率(LPE)
1.3.4 抗干扰
1.4 抗干扰信号类型
1.4.1 直接序列扩谱(DSSS)
1.4.2 跳频扩谱(FHSS)
1.4.3 跳时(TH)
1.4.4 混合体制
1.5 同步
1.6 频率范围效应
1.7 结束语
参考文献
第2章 无线电信号传播
2.1 信号在VHF及其以上频段的传播
2.1.1 噪声
2.1.2 自由空间传播
2.1.3 近地传播
2.1.4 平坦的地球
2.1.5 有效天线高度
2.1.6 地面粗糙度
2.1.7 衍射损耗
2.1.8 建筑物内外的传播
2.1.9 地面不平整度
2.1.10 林地衰减
2.1.11 多径接收
2.1.12 多普勒频移
2.1.13 室内传播
2.1.14 60GHz的氧吸收
2.1.15 传播模型
2.2 HF频段的信号传播
2.2.1 噪声
2.2.2 地波
2.2.3 天波
2.3 结束语
参考文献
第3章 抗干扰通信技术
3.1 通信系统模型
3.2 存在干扰和噪声时的调制性能
3.2.1 调制
3.2.2 二进制信号接收
3.2.3 频移键控性能
3.2.4 相移键控性能
3.2.5 浑沌移位键控
3.3 误码控制
3.4 编码技术
3.4.1 分组编码
3.4.2 卷积编码
3.5 比特交错
3.6 辅助信息
3.6.1 干扰机状态信息
3.6.2 信道状态信息
3.7 处理增益
3.8 直接序列扩谱
3.9 跳频扩谱
3.9.1 快跳频
3.9.2 慢跳频
3.10 直接序列和跳频混合扩频
3.11 超宽带通信
3.12 结束语
参考文献
第4章 线性反馈移位寄存器与线性递归序列
4.1 Galois场
4.2 移位寄存器
4.3 最长序列
4.4 相关函数
4.5 m序列的特性
4.6 乘积码
4.6.1 Gold码..
4.6.2 Kasami码
4.7 线性反馈移位寄存器设计
4.7.1 m序列线性反馈移位寄存器的合成
4.7.2 生成m序列的其他方式
4.8 应用
4.8.1 跳频扩谱
4.8.2 直接序列扩谱
4.9 结束语
参考文献
第5章 扩谱系统中的同步与跟踪
5.1 直接序列扩谱同步与跟踪
5.1.1 直接序列扩谱同步
5.1.2 直接序列扩谱跟踪
5.2 跳频扩谱同步与跟踪
5.2.1 跳频扩谱同步
5.2.2 跳频扩谱跟踪
5.3 结束语
参考文献
第6章 干扰技术
6.1 干扰策略
6.1.1 跳频系统的部分驻留干扰
6.1.2 噪声干扰
6.1.3 音调干扰
6.1.4 扫频干扰
6.1.5 脉冲干扰
6.1.6 跟踪干扰
6.1.7 灵巧干扰
6.2 资源共享技术
6.2.1 间断观察技术
6.2.2 功率共享技术
6.2.3 时间共享技术
6.3 干扰功率与信号功率之比
6.3.1 Rn模型的干信比
6.3.2 地面反射传播干信比
6.3.3 Nicholson干信比
6.3.4 Egli模型干信比
6.4 干扰平台配置
6.5 结束语
参考文献
第7章 抗干扰信号的检测
7.1 接收机
7.1.1 守候接收机
7.1.2 扫描接收机
7.2 检波器
7.2.1 匹配滤波器
7.2.2 辐射仪
7.3 滤波器组合
7.4 直接序列
7.4.1 对确定信号的检测
7.4.2 对未知信号的检测
7.5 跳频
7.6 性能仿真
7.6.1 仿真描述
7.6.2 所侦察的统计值
7.6.3 结果
7.7 结束语
参考文献
第8章 干扰直接序列扩谱系统
8.1 直接序列扩谱的频谱特性
8.2 直接序列扩谱系统的宽带噪声干扰
8.2.1 BPSK和QPSK
8.2.2 混合系统的宽带噪声干扰
8.3 直接序列扩谱系统的部分频段噪声干扰
8.4 直接序列扩谱系统的脉冲干扰
8.4.1 无编码直接序列扩谱系统的脉冲干扰
8.4.2 重复编码BPSK直接序列扩谱系统的脉冲干扰
8.5 直接序列扩谱系统的音调干扰
8.5.1 单音干扰
8.5.2 多音干扰
8.6 超宽带信号
8.6.1 宽带噪声干扰
8.6.2 音调干扰
8.6.3 脉冲干扰
8.7 结束语
参考文献
第9章 干扰快跳频系统
9.1 每个数据比特的多个驻留
9.2 快跳频系统的宽带噪声干扰
9.3 快跳频系统的跟踪干扰
9.3.1 跟踪/窄带噪声干扰
9.3.2 跟踪/音调干扰
9.3.3 跟踪干扰总结
9.4 快跳频系统的部分频段噪声干扰
9.4.1 错误编码信号的部分频段噪声干扰
9.4.2 窄带噪声干扰机
9.5 快跳频系统的单音干扰
9.6 快跳频系统的多音干扰
9.6.1 未编码快跳频MFSK信号
9.6.2 编码快跳频MFSK信号
9.7 快跳频系统的脉冲干扰
9.8 结束语
参考文献
第10章 干扰慢跳频系统
10.1 慢跳频系统的宽带噪声干扰
10.1.1 未编码
10.1.2 编码
10.2 慢跳频系统的部分频段噪声干扰
10.2.1 未编码慢跳频MFSK系统
10.2.2 编码慢跳频MFSK系统
10.3 慢跳频系统的多音干扰
10.3.1 未编码慢跳频MFSK系统
10.3.2 编码慢跳频MFSK信号
10.4 慢跳频系统的跟踪干扰
10.4.1 噪声干扰
10.4.2 音调干扰
10.4.3 比较
10.5 编码MFSK干扰
10.6 结束语
参考文献
第11章 干扰混合扩谱系统
11.1 相干接收
11.1.1 相干异步BPSK直接序列/慢跳频系统
11.1.2 相干异步QPSK直接序列/慢跳频系统
11.1.3 相干同步BPSK直接序列/慢跳频系统
11.1.4 相干同步QPSK直接序列/慢跳频系统
11.1.5 宽带噪声干扰相干直接序列/慢跳频系统
11.1.6 部分频段噪声干扰相干直接序列/慢跳频系统
11.1.7 多音干扰相干直接序列/慢跳频系统
11.1.8 窄带噪声跟踪干扰相干直接序列/慢跳频系统
11.1.9 干扰相干直接序列/慢跳频系统的比较
11.2 非相干接收
11.2.1 非相干异步直接序列/慢跳频系统
11.2.2 非相干同步直接序列/慢跳频系统
11.2.3 宽带噪声干扰非相干直接序列,慢跳频系统
11.2.4 部分频段噪声干扰非相干直接序列/慢跳频系统
11.2.5 非相干直接序列,跳频扩谱系统的多音干扰
11.2.6 干扰直接序列/慢跳频的性能比较
11.3 结束语
参考文献
附录A Q函数
A.1 引言...
A.2 马氏Q函数
A.3 广义Q函数
参考文献
附录B 仿真网络
附录C 缩略语

译者序: 从20世纪80年代以来,出版界出版了大量讨论通信原理与技术、抗干扰通信系统的技术文献,却没有一本是讨论通信对抗的。刚刚进入通信对抗领域的技术人员不得不到处搜寻该领域的技术文献,并通过学习这些技术文献从“以通信为中心”向“以通信对抗为中心”转变。这也就是作者编写本书的初衷,从而诞生了第一本通信对抗专业的实用参考书。.
本书是Richard A.Poisel博士继《通信电子战系统导论》(Artech House出版社2002年出版)之后的又一本专著,详细讨论了抗干扰无线电通信的各种对抗技术和方法。本书系统介绍了现代抗干扰通信技术(主要是直接序列扩谱和跳频扩谱),抗干扰通信的检测,以及对每一种基本抗干扰信号类型的干扰技术。
本书以军事通信对抗系统为焦点,但抗干扰通信已经以便携式电话系统和无线局域网的形式大规模地渗透到民用通信市场。因此,这里包含的许多信息也是那些从事便携式电话系统和无线局域网设计的人们所感兴趣的。..
本书可以作为通信对抗领域工程师和科技工作者的技术参考书,帮助他们:
·设计和制造以扩谱抗干扰通信为特定目标的干扰机;
·评估现代通信干扰系统的期望性能;
·发现能够在干扰环境中有效对抗通信系统的最佳波形。
本书前言部分和第1,2章由陈鼎鼎翻译;第3章由唐秀玲翻译;第4,5章由陈良文翻译;第6,7章由曹国英翻译;第8-11章由金文敏翻译。陈鼎鼎负责全书的统稿和校对,杨小牛对全书进行了仔细的审校。由于译者技术和翻译水平都有限,对书中的有些技术术语难免把握不准,译著中肯定会存在各种错误,敬请读者批评指正。
译者...
2005年3月于嘉兴

前言: 本书讨论的现代通信信号是抗干扰(AJ)信号,主要包括直接序列扩谱(DSSS)和跳频扩谱(FHSS)信号,但又不仅仅局限于这两类信号。这些通信技术可以在一定程度上保护信号,防止被截获和干扰,但这些保护是非常脆弱的。本书还将讨论这些信号对电子攻击(EA)的敏感性程度。.
现在已经出版了多种讨论如何设计通信系统来避免被截获或干扰(即抗干扰)的书。无论是设计一个通信系统还是设计一个反通信系统,其基本原理都是一样的,但观点各不相同,从而也就产生了微妙的差异。
从20世纪80年代以来,出版界出版了大量关于如何定义抗干扰通信系统的理论性能的技术文献,但这些文献没有一本是讨论通信对抗的。刚刚进入通信对抗领域的技术人员不得不四处搜寻该领域的技术文献,并通过学习这些技术文献从“以通信为中心”向“以通信对抗为中心”转变。这也是作者编写本书的初衷。
作者关注的焦点是军事通信对抗系统,因此,本书充满了浓厚的军事气息。抗干扰通信已经以便携式电话系统和无线局域网的形式大规模地渗透到民用通信市场,因此,这里包含的许多信息也是那些从事便携式电话系统和无线局域网设计的人们所感兴趣的。
本书第1章介绍干扰现代通信信号的概念,介绍基本的信号传输类型,阐述了战术通信网络的概念。
第2章讨论HF、VHF和UHF频段的信号传播,包括传播涉及的基本物理过程,以及一些数学模型。
第3章介绍抗干扰通信中通常使用的几种通信技术,包括这些技术在背景噪声和干扰噪声方面的性能。虽然可以利用模拟通信技术来设计抗干扰系统,但实际上大多数系统都是围绕数字信号设计的,因此,本书不讨论模拟信号。前向纠错(FEC)编码是一种用于对抗信道噪声和干扰的技术。本章还将讨论过多噪声对编码系统产生的影响及其产生的脆弱性;同时简要介绍了基于浑沌的系统和超宽带系统。所有扩谱通信都依赖伪随机序列来产生随机编码。这些序列都是由移位寄存器产生的。..
第4章简要介绍了线性反馈移位寄存器(LFSR)和线性递归序列(LRS)的概念。
第5章介绍了扩谱系统中与同步和跟踪有关的内容。同步和跟踪环节是电子攻击的有利目标。
第6章介绍对抗干扰目标实施电子攻击的各种典型的基本干扰技术。这些技术包括宽带噪声干扰、部分频段噪声干扰、音调干扰和脉冲干扰。对付任何辐射目标的大多数电子攻击活动,首先需要测量射频频谱,以确定要攻击的信号是否存在。
第7章主要介绍抗干扰目标检测中所涉及的各个要素,同时还给出一种有限仿真的结果,以说明这些目标在一般情况中是如何被检测到的。
第8章讨论干扰直接序列扩谱信号时期望达到的性能。
第9章讨论对快跳频扩谱信号实施电子攻击时所期望达到的性能。
第10章则讨论对慢跳频扩谱信号实施电子攻击时所期望达到的性能。
第11章讨论对直接序列扩谱和跳频扩谱混合信号实施电子攻击时所期望达到的性能。本书给出了大量数学公式,大部分都不包括推导过程。书中涉及的各个特性方程都没有支持性推导过程。如果需要了解这些公式推导的详细信息,请参阅各参考文献。不过,要理解本书中的大部分公式,一般都需要读者掌握工程和物理专业大学本科课程中的基本微积分学原理。...