通信对抗实验报告

通信对抗实验报告 一 实验目的 1 通过通信对抗实验仪完成数字通信 通信侦察和通信干扰实 验 2 通过实验帮助理解数字通信系统的调制 解调过程和性能评价 方法 3 进一步加深通信侦察及其截获 调制识别等信号处理基本原理 和方法的理解 4 通过实验理解通信干扰及其效果评价的基本原理和方法 二 实验原理 通信对抗实验仪是由微机 通信和通信对抗实验仪及示波器组 成 通信对抗实验仪可以完成 20 个以上的数字通信和通信干扰实 验 帮助使用者理解数字通信系统的截获 调制识别 解调过程和 性能评价方法及通信干扰及其效果评价的基本原理和方法 下面将详细介绍通信对抗实验仪的使用操作 分别进行两类实 验 获得实验结果并对误码率 识别率曲线图进行比较分析 三 实验仪器 通信对抗实验系统包括 计算机 示波器 通信对抗实验仪 通信对抗实验仪是采用软件无线电原理构建的通用 多功能数 字处理设备 它包括发射模块 接收处理模块和通信接口等 该实 验仪的机箱结构和板卡设计如图 1 1 所示 通信对抗实验仪机箱外壳安装多种信号的测试端口 从左向右 测试端口依次为发射信号 接收板接收的信号 通信信号 无干扰 无噪声的理想信号 噪声 干扰信号 基带信号 发射板基带码元 信号 恢复基带 信号解调后恢复码元信号 和同步信号 四 实验内容及步骤 一 通信对抗实验内容 实验一 通信对抗原理与实验的关系 1 了解通信原理 通信对抗原理的基本知识 2 了解通信对抗实验的模型 仪及与以上两者之间的关系 实验二 通信对抗实验仪器和软件的使用 1 学会使用双踪示波器 通信对抗实验仪 通信对抗实验软件的 工作原理 2 了解在 Microsoft Visual Studio 中简单的 C 语言编程与调试方 法 实验三 数字通信调制样式的认识 1 掌握双踪示波器子啊通信信号参数测量中的使用方法 2 进一步在动手实践中认识数字通信调制方法 载波 码速率 信号带宽 信号频谱等通信信号的关键特点 通信信号调制 类型包括 2ASK 2FSK 8FSK 2PSK 2DPSK QPSK QDPSK 等 实验四 数字通信实验 1 从实验二中的调制类型中挑选几种调制样式 设置不同的调 制参数 观测数字通信误码率与信噪比 调制参数之间的关系 2 期间监视通信信号的时域和频域波形 实验六 通信干扰实验 1 从实验二中的调制类型中挑选几种调制样式 设置干扰类型 干扰参数 包括 噪声干扰 局部频带干扰 相干干扰 梳状 干扰等方式 2 通过实验观察进一步熟悉不同样式 不同幅度的干扰对不同 调制类型 不同参数的通信信号的干扰效果 3 期间监视通信信号 干扰信号的时域和频域波形 二 通信对抗实验步骤 该实验系统能够通过双踪示波器来观察输入输出信号波形 需 要在参数设置时选择 0 1 码元类型 以便通过测试端口对信号进行 稳定的观察 以同步信号为基准来观察发射信号 通信信号和噪声 干扰信号 其中 解调恢复信号必须以基带信号为基准进行观察 在开始试验之前 首先要打开通信对抗实验仪上位机软件 并 在打开实验仪界面显示 实验设备已经连接到 PC 若连接不正常 要检测 USB 连接线是否与 PC 正常连接 如果 PC 提示有发现新硬件 但上位机软件检测不到 则需要更新通信对抗实验仪器的驱动安装 当实验设备已经连接到 PC 后 我们就可以开始进行实验 五 实验结果 1 数字通信实验结果及分析 按照上一节数字通信实验的使用操作 设置信号类型 信噪比 上限为 20dB 信噪比下限为 10dB 信噪比步长为 2dB 码元类型为 随机码 码元速率为 500B 的条件下 完成数字通信实验并对结果 进行分析说明 通过双踪示波器来观察调制出的通信信号波形 在参数设置时 选择 0 1 码元类型 以便对信号进行稳定的观察 这里我们给出 了 2ASK 2FSK 2PSK 和 2DPSK 的观察波形 如下图所示 a 2ASK 信号频域图 b 2ASK 信号时域图 c 2DPSK 信号频域图 d 2DPSK 信号时域图 e 2FSK 信号频域图 f 2FSK 信号时域图 g 2PSK 信号频域图 h 2PSK 信号时域图 当信号类型分别为 2ASK 2FSK 2PSK 2DPSK 时 每种信号的 误码率曲线图如下图所示 a 2ASK 信号误码率曲线图 b 2FSK 信号误码率曲线图 c 2PSK 信号误码率曲线图 d 2DPSK 信号误码率曲线图 由上述图像分析可知 每种通信信号的误码率曲线都是随着信 噪比的变化而变化的 信噪比越小 负值 则信号越弱噪声越强 由于噪声太强所以出现误码率的几率就很大 由图可看出误码率趋 向于 1 信噪比越大 正值 则信号越强 噪声越弱 此时噪声的 影响 非常小所以出现误码的几率几乎为 0 由图可看出误码率为 0 随着 码元速率的增加 即在同一实验中码元个数的增加 误码率的值越 来越精确 曲线也越来越平滑 2 通信干扰实验结果及分析 按照通信干扰实验的使用操作 设置通信信号类型和干扰信号 类型 信噪比 干信比上限为 20dB 干信比下限为 10dB 干信比 步长为 2dB 码元类型为随机码 码元速率为 4000B 的条件下 完 成通信干扰实验并对结果进行分析说明 这里 我们只介绍在噪声 干扰和梳状干扰情况下的实验结果 1 当干扰信号类型为噪声干扰 信噪比为 18dB 时 通信信号 2ASK 2FSK 8FSK 2PSK 2DPSK 和 QPSK 的误码率曲线图如下图 所示 a 2ASK 信号误码率曲线图 b 2FSK 信号误码率曲线图 c 8FSK 信号误码率曲线图 d 2PSK 信号误码率曲线图 e 2DPSK 信号误码率曲线图 f QPSK 信号误码率曲线图 2 当干扰信号类型为梳状信号 信噪比为 15dB 时 通信信号 2ASK 2FSK 2PSK 2DPSK QPSK 和 QDPSK 的误码率曲线图如下图 所示 a 2ASK 信号误码率曲线图 b 2FSK 信号误码率曲线图 c 2PSK 信号误码率曲线图 d 2DPSK 信号误码率曲线图 e QPSK 信号误码率曲线图 f QDPSK 信号误码率曲线图 由以上图像分析可知 每种通