对AM通信信号干扰的仿真和分析

仝 侨，张 虎

(西安电子科技大学电子信息攻防对抗与仿真重点实验室，陕西西安 710071)

随着科技进入数字通信时代，但模拟通信仍发挥着重要作用，例如无线电通信［1］及广播等。在无线电通信系统中，幅度调制(AM)信号由于自身的特点，信号产生较为简单，且设备价格低廉，至今AM仍广泛应用于无线电通信中。特别是军事方面，针对敌方无线通信进行干扰，需要选择出一种可以产生最佳干扰效果的信号［2］。

1 AM通信信号干扰的原理

在AM通信信号［3］解调时，通常使用非相干解调器。AM信号的包络解调器模型，如图1所示。

图1 AM信号的包络解调器模型

设AM信号为

式中，A是信号幅度，ω0是信号的载波频率，φ0是初始

相位，m(t)是基带调制信号。

干扰信号为

式中，J(t)是干扰信号的包络;ωj是中心频率;φj(t)是相位函数。

为便于分析，设φ0=0，且假设干扰信号可通过接收机通带而不被抑制。不考虑噪声的影响，则进入接收机的合成信号为

利用三角恒等式，可将式(3)改写为

其中，R(t)是合成信号的瞬时包络，θ(t)是瞬时相位。则R(t)和θ(t)分别为

由于非相干解调使用的包络检波器是非线性器件，其特性与信号幅度有关，因此其输出与干扰和信号的相对幅度比有关。因此，下面根据干扰和AM信号的幅度大小关系分别进行分析。

2 干扰大于信号

干扰大于信号时［4］，理想包络检波器输出为

图2给出了干扰大于信号的条件下，4种干扰信号对AM通信信号的干扰效果［5］。所用的AM通信信号载波频率为10 MHz，时宽为10μs。由于对AM通信信号采用瞄准式干扰，所以干扰信号为窄带信号，4种干扰信号的频率为AM信号载波频率10 MHz，带宽为1 MHz，干扰信号的幅度为AM信号幅度的3倍。其中，图2(a)为AM通信信号;图2(b)为无干扰解调后的信号;图2(c)为采用的单音干扰，干扰信号频率为5 MHz，输出干信比为10.5 dB;图2(d)为AM 干扰，输出干信比为12.9 dB;图2(e)为DSB干扰，输出干信比为9.7 dB;图2(f)为FM干扰［6］，输出干信比为15.7 dB。

图2 4种干扰信号的干扰效果比较

3 干扰小于信号

干扰小于信号时，理想包络检波器的输出为

从式(10)中可看出，瞬时包络中的第一项是信号分量，后两项是干扰分量。

图3给出了干扰小于信号的条件下，4种干扰信号对AM通信信号的干扰效果［7］。所用的AM通信信号载波频率为10 MHz，时宽为10μs。4种干扰信号的频率为AM信号载波频率10 MHz，带宽为1 MHz，干扰信号幅度为AM信号幅度的1/2。其中，图3(a)为采用的单音干扰，由于干扰信号频率等于AM信号载波频率，单音信号不具有干扰效果;图3(b)为AM干扰，输出干信比为3.5 dB;图3(c)为DSB干扰，输出干信比为4.2 dB;图3(d)为 FM干扰，输出干信比为7.8 dB。

图3 4种干扰信号的干扰效果比较

图4给出了干扰信号的幅度与输入、输出干信比［8］的关系图4(b)中AM干扰曲线与DSB干扰曲线重合。由此可估算出，输出干信比与输入干信比的关系，在输入干信比一定的情况下，输出干信比分别为0.5、4、4 倍的输入信噪比。

图4 干扰信号幅度与干信比的关系

4 结束语

由于非相干解调使用的包络检波器是非线性器件，其特性与信号幅度有关，因此其输出与干扰和信号的相对幅度比有关。为有效干扰AM通信信号，要求干信比＞6 dB。当干扰大于信号时，在输入干信比相同时，输出干信比均较大。所以，对于单音干扰、AM干扰、DSB调制干扰和FM干扰，无论使用哪种干扰样式，均不能正确解调出AM通信信号，4种干扰信号也均会有较好的干扰效果;而当干扰小于信号，且在输入干信比相同时，只有DSB干扰和FM干扰信号的输出干信比满足要求，但DSB干扰要求有较高的峰值功率，所以AM信号干扰的最佳样式是窄带噪声调频干扰，即FM干扰信号。

［1］赵国庆.雷达对抗原理［M］.西安:西安电子科技大学出版社，1999.

［2］周扬，王昌宝，周荣跃，等涛.噪声干扰对超宽带通信干扰效果分析［J］.信息与电子工程，2010，8(4):411 －414.

［3］Richard A Poisel.现代通信干扰原理与技术［M］.杨小牛，译.北京:电子工业出版社，2005.

［4］王红星，曹建平.通信侦查与干扰技术［M］.北京:国防工业出版社，2006.

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［6］樊昌信，曹丽娜.通信原理［M］.北京:国防科技出版社，2006.

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