干扰容限及其工程意义

干扰容限及其工程意义233干扰容限及其工程意义 本节在讨论经典干扰容限概念及其T程意义的基础上，重点讨论直扩和跳频的干扰容限及其区别。 1干扰容限的一般表示及其工程意义 现在的问题是，扩谱系统到底能容忍多大的干扰还能正常工作。由于处理增益仅足一种理论上的概念或理论值，用处理增益还不能完全解释这个实际的问题。根据前人的研究成果l，将扩谱通信系统能维持点刈点正常工作(满足正常解调要求的最小输出信噪比)的实际抗干扰能力定义为干扰容限M，其表达式为： 与式(2 3)类似，式(2 12)的推导过程与渊制类型和其他信道参数无关。但对于实际系统，式(21 2)中各参量值与系统的调制类型和相应的信道参数有关。在式(2-12)中，(SN。)。为接收机解调输出端所需的最小信噪比；L。为扩谱系统解扩解调的固有处理损耗，它是南扩谱信号处理以及工程实现中的误差对信号造成的损伤而引起的。可见，实际巾希望L，和(S肌)。越小越好，干扰容限一般小于处理增益。根据T程经验，一般为l25dB数量级，最大不超过3 dBL；+(sM)。，(即干扰容限与处理增益的差值)一般为5 dB数量级，对于不同的技术方案和工程实现水平，L，和(SN。，)。的具体值有所不同在装备研制和验收中应对此进行界定和考核。对于一个实际的土广谱系统，式(212)右边的各参数都是确定的值即干扰容限也是一个确定的值，无论是敌方干扰还是非敌方干扰都将消耗干扰容限，所以在实际使用中应尽可能减少或避免非敌方干扰，以发挥扩谱系统抗敌方干扰的潜力。 顺便指出的一点是，这里提到的术语是干扰容限，不能将其称之为“抗干扰容限”，在指标界定中经常出现误用，应引起注意。 基于干扰容限的物理意义，在技术方案制定和信道机设计中，要着力提高扩谱系统的干扰容限。 式(2一l2)表明，干扰容限与扩谱处理增益、系统的同有处理损耗和输出端所需的最小信噪比三个因素有关，扩谱处理增益越大，系统的同有处理损耗和解调所需的最小信噪比越小，干扰容限就越大。所以，应尽馈提高处理增益，降低系统的固有处理损耗和解调所需的最小信噪比。系统的处理增益主要与信息速率、频率资源、扩谱解扩方式等因素有关，系统的固有处理损耗和解调所需最小信噪比主要与扩谱解扩方式、交织与纠错方式、调制解调性能、自适应处理、信号损伤、同步性能、时钟精度、器件稳定性、弱信号检测能力、接收机灵敏度等指标有关。这些都是提高干扰容限和系统基本性能的切人点。同时式(212)也说明，尽管处理增益与系统抗干扰能力有赢接的关系，但不能完全表明系统的抗干扰能力，还与其他阕素有关。 以上讨论的干扰容限的基本概念(即干扰容限表明了系统维持点对点正常通信的实际抗干扰能力)对于几种扩谱体制都是适用的，但对于不同的扩谱体制，干扰容限的表现形式则不尽相同。 2直扩干扰容限及其工程意义 关键是式(2 12)如何与直扩体制相对应。根据式(2 8)和式(2 9)，直扩处理增益在理论上表明了十扰信号功率被直扩系统解扩过程降低的倍数，也是敌方为了十扰直扩通信并实现与相同功率干扰定频非直扩通信同样效果所要付出的功率代价。可见，赢扩通信理论上的抗干扰能_J丁就是处理增益，亦即：在理论l：，当到达通信接收端的干扰信号电平比通信信号电平大的倍数不大丁直扩处理增益时，直扩系统应该能正常丁作。但是，山于直扩和解扩过程中的一螳实际误差和器件的非理想性，造成了直扩系统的同有损耗，加上直扩接收机要维持最小的输出信噪比，使得赢扩系统实际抗干扰能力要小于直扩处理增益。呵见，直扩系统的干扰容限(即实际抗于扰能力)表现为在商扩带宽内接收机实际能承受的最大干信比，或者说通信系统直扩带宽内能允许干扰电平比信号高多少分贝还能正常T作，而刈其有效干扰的带宽不敏感。由于只在个频率L L作，直扩系统干扰容限及其r程意义很好理解，且在有关著作中也有介绍在此不赘述。 3跳频干扰容限及其工程意义 关键是式(2 12)如何与跳频体制相对应，这可能是一个以前没有认真考虑的问题。由于跳频通信系统在多个频率上跳变，如何理解其干扰容限及其工程意义，有一些问题需要讨论。根据式(2 8)和式(2 9)，跳频处理增益在理论l二表明了跳频通信系统在射频可川带宽内的可用频率个数，也是敌方为了阻塞丁扰跳频通信并实现与相同功率干扰常规定频通信同样效果所要付出的理论代价，冈为干扰机的功率需要在每个跳频频率上平均分配。可见，跳频通信理论上的抗阻塞干扰能力就是叮用频率数，亦即：在理论上，如果被有效干扰频率数不大于可川频率数，则跳频通信系统应该能正常】：作。但是，由于数据压缩、跳频同步和解调过程中的一些实际误差以及器件的非理想性等因素，造成了跳频通信系统的固有损耗，加上跳频通信接收机要维持最小的输出伟噪比和1程中跳频同步的维持需要有一定数量频率的支持，使得跳频通信系统的实际抗阻塞干扰能力要小于可用频率数。需要注意的是，在实际跳频通信T程中尽管每个跳变频率的接收灵敏度可能不尽相同，但实现跳频同步后，各频率均在同一个中频上进行斛调，所以所述跳频最小信噪比即为r扣频解调所需的最小信噪比。例如，按照跳频接收机的一般技术水平，设跳频频率数为，跳频处理固有损耗为25 dB，跳频所需最小解渊输出信噪比(或信r比)的门限值为2 4 dB，代人式(2 12)并求反对数，可得跳频干扰容限为032N(百分比)。这就是常规跳频的干扰容限(即实际抗阻塞下扰能力)为可用频率数的30o的基本原因。当然，该值不是理论值，它是随着技术水平和技术方案的变化而变化的。 实际上，以上范例是以跳频加纠错编码为前提的，若没有纠错编码，跳频干扰容限还难以达到(3040)N。凶为跳频干扰容限与纠错编码关系十分密切，主要表现在纠错编码可以降低跳频通信系统解调器所需的最小输出信噪比的要求，从而提高跳频干扰容限，或者说无纠错编码跳频通信系统的干扰容限是很低的，亦即跳频本身没有纠错能力，必须与纠错编码同时使用。 总之，跳频通信系统的干扰容限，表现为在可用射频带宽内接收机实际能承受的被有效干扰的频率数，这种表现形式与商扩通信系统的干扰容限是不同的。值得指出两点，一是在跳频干扰中，对于被干扰频率，只