對AM通信信號干擾的仿真和分析

仝 僑，張 虎

(西安電子科技大學電子信息攻防對抗與仿真重點實驗室，陜西西安 710071)

隨著科技進入數字通信時代，但模擬通信仍發(fā)揮著重要作用，例如無線電通信［1］及廣播等。在無線電通信系統(tǒng)中，幅度調制(AM)信號由于自身的特點，信號產生較為簡單，且設備價格低廉，至今AM仍廣泛應用于無線電通信中。特別是軍事方面，針對敵方無線通信進行干擾，需要選擇出一種可以產生最佳干擾效果的信號［2］。

1 AM通信信號干擾的原理

在AM通信信號［3］解調時，通常使用非相干解調器。AM信號的包絡解調器模型，如圖1所示。

圖1 AM信號的包絡解調器模型

設AM信號為

式中，A是信號幅度，ω0是信號的載波頻率，φ0是初始

相位，m(t)是基帶調制信號。

干擾信號為

式中，J(t)是干擾信號的包絡;ωj是中心頻率;φj(t)是相位函數。

為便于分析，設φ0=0，且假設干擾信號可通過接收機通帶而不被抑制。不考慮噪聲的影響，則進入接收機的合成信號為

利用三角恒等式，可將式(3)改寫為

其中，R(t)是合成信號的瞬時包絡，θ(t)是瞬時相位。則R(t)和θ(t)分別為

由于非相干解調使用的包絡檢波器是非線性器件，其特性與信號幅度有關，因此其輸出與干擾和信號的相對幅度比有關。因此，下面根據干擾和AM信號的幅度大小關系分別進行分析。

2 干擾大于信號

干擾大于信號時［4］，理想包絡檢波器輸出為

圖2給出了干擾大于信號的條件下，4種干擾信號對AM通信信號的干擾效果［5］。所用的AM通信信號載波頻率為10 MHz，時寬為10μs。由于對AM通信信號采用瞄準式干擾，所以干擾信號為窄帶信號，4種干擾信號的頻率為AM信號載波頻率10 MHz，帶寬為1 MHz，干擾信號的幅度為AM信號幅度的3倍。其中，圖2(a)為AM通信信號;圖2(b)為無干擾解調后的信號;圖2(c)為采用的單音干擾，干擾信號頻率為5 MHz，輸出干信比為10.5 dB;圖2(d)為AM 干擾，輸出干信比為12.9 dB;圖2(e)為DSB干擾，輸出干信比為9.7 dB;圖2(f)為FM干擾［6］，輸出干信比為15.7 dB。

圖2 4種干擾信號的干擾效果比較

3 干擾小于信號

干擾小于信號時，理想包絡檢波器的輸出為

從式(10)中可看出，瞬時包絡中的第一項是信號分量，后兩項是干擾分量。

圖3給出了干擾小于信號的條件下，4種干擾信號對AM通信信號的干擾效果［7］。所用的AM通信信號載波頻率為10 MHz，時寬為10μs。4種干擾信號的頻率為AM信號載波頻率10 MHz，帶寬為1 MHz，干擾信號幅度為AM信號幅度的1/2。其中，圖3(a)為采用的單音干擾，由于干擾信號頻率等于AM信號載波頻率，單音信號不具有干擾效果;圖3(b)為AM干擾，輸出干信比為3.5 dB;圖3(c)為DSB干擾，輸出干信比為4.2 dB;圖3(d)為 FM干擾，輸出干信比為7.8 dB。

圖3 4種干擾信號的干擾效果比較

圖4給出了干擾信號的幅度與輸入、輸出干信比［8］的關系圖4(b)中AM干擾曲線與DSB干擾曲線重合。由此可估算出，輸出干信比與輸入干信比的關系，在輸入干信比一定的情況下，輸出干信比分別為0.5、4、4 倍的輸入信噪比。

圖4 干擾信號幅度與干信比的關系

4 結束語

由于非相干解調使用的包絡檢波器是非線性器件，其特性與信號幅度有關，因此其輸出與干擾和信號的相對幅度比有關。為有效干擾AM通信信號，要求干信比＞6 dB。當干擾大于信號時，在輸入干信比相同時，輸出干信比均較大。所以，對于單音干擾、AM干擾、DSB調制干擾和FM干擾，無論使用哪種干擾樣式，均不能正確解調出AM通信信號，4種干擾信號也均會有較好的干擾效果;而當干擾小于信號，且在輸入干信比相同時，只有DSB干擾和FM干擾信號的輸出干信比滿足要求，但DSB干擾要求有較高的峰值功率，所以AM信號干擾的最佳樣式是窄帶噪聲調頻干擾，即FM干擾信號。

［1］趙國慶.雷達對抗原理［M］.西安:西安電子科技大學出版社，1999.

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