信道化发射机在通信对抗中的应用❋

周沿海❋❋，夏爱军

（第二炮兵驻成都地区专用保障装备军事代表室，成都610036）

信道化发射机在通信对抗中的应用❋

周沿海❋❋，夏爱军

（第二炮兵驻成都地区专用保障装备军事代表室，成都610036）

瞄准式多频点干扰样式可以解决对宽通信频段的干扰问题，该干扰样式可以通过实信号信道化发射机来实现，该发射机可作为通信干扰机应用于移动通信对抗中。以CDMA扩频系统为例，可用该发射机对其实施瞄准式干扰，也可将这种发射机应用于对多个通信系统的干扰中，实现对宽通信频段的有效干扰。

通信对抗；信道化发射机；软件无线电；实信号；CDMA扩频系统

1 引言

目前，移动通信对抗中的干扰发射机在对宽频段进行干扰时，大多是对干扰频段进行噪声扫频式干扰或阻塞式干扰。这种方式的干扰发射机的干扰功率分散，要到达有效干扰，所需干扰功率较大。当干扰区域很大（如干扰作用距离为数公里乃至数十公里）或干扰频段很宽时，采用这种方式所需功率就无法实现，这时必须用瞄准式干扰技术［1］，用瞄准式多频点干扰样式可实现有效干扰。

软件无线电信道化发射机能同时发射整个处理带宽内所有信道上的信号，可以用来实现瞄准式干扰。它相比传统的用多部发射机并行工作，构成一个发射机阵列来实现同时发射多个信号的模式，具有运算效率高、实时处理能力强、结构简单、可实现性强的优点。

2 实信号信道化发射机简介

2.1 直接实现原理［2］

实信号信道化发射机的直接实现原理如图1所示。

图1 实信号信道化发射机实现原理Fig.1 The principle of real signal channelized transmitter

当I为偶数时，可推导出实信号中心频率fi为

当I为奇数时，可推导出实信号中心频率fi为

其中，fs＝2I·Fs为发射信号的采样率，Fs为mi（k）的采样率。

信道中心频率间隔为

2.2 信道化发射机的数学模型［2］

由图1可得

对以上模型进行优化，即可得出基于多相滤波的实信号信道化发射机优化模型如图2所示。

图2 实信号信道化发射机优化模型Fig.2 The optimizationmodel of real signal channelized transmitter

3 信道化发射机在通信对抗中的应用

信道化发射机不仅在移动通信基站、无线通信网关等领域有广泛的应用前景，也可作为通信干扰机用在非协作性通信对抗中。下面以CDMA（Code-Division Multiple Access）扩频系统为例，应用信道化发射机对其实现瞄准式干扰。

3.1 CDMA扩频系统的干扰分析

CDMA通信系统是基于扩频理论实现的，扩频技术为直接序列扩频，采用的是码分多址技术，由完全正交的的64位Walsh码组成信道地址码，周期为215的PN序列组成基站地址码来完成扩谱调制的，总扩频因子为128，调制方式上行链路为OQPSK（Offset Quadrature Phase Shift Keying），下行链路为QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）。

由于CDMA所有的通信信道都集中在蜂窝小区内的一个或几个载频上，因而系统中有几个载频就只需要几个干扰源。文献［1］指出瞄准式干扰用于CDMA系统是恰当的，也是最简单的。

文献［3］指出，用部分频段噪声干扰BPSK或QPSK信号时，直接序列扩谱处理增益比用宽带噪声干扰时少3 dB，因此，对这些信号类型，部分频段噪声干扰为最佳选择。对于部分频段噪声，干扰频段的中心对准直接序列扩谱的中心时，系统比特误码率最大，当部分频段噪声相对于干扰信号的带宽比例γ≥0.3时，干扰性能良好。

联通新时空IS-95CDMA数字蜂窝移动通信系统采用800 MHz AMPS工作频段，下行频率范围为870.030～879.990 MHz，约为10 MHz，频道间隔为1.23 MHz，共容纳7个载波。CDMA800下行链路载频为［5］：fi＝871.110＋1.23×i（i＝0，1，…，6），可求出7个载频点分别为871.11、872.34、873.57、874.80、876.03、877.26、878.49。

3.2 CDMA扩频系统干扰的实现

对于瞄准式多频点干扰，在基带产生数字白噪声，经过信道化发射机、D/A转换、模拟上变频到干扰的具体频率点，经过天线发射出去，实现高效干扰。其实现框图如图3所示。

图3 瞄准式干扰实现方框图Fig.3 The block diagram of spot jamming

干扰所需的数字噪声可按图4所示框图来实现［5］。

图4 数字噪声发生器框图Fig.4 The block diagram of digital noise generator

3.3 CDMA扩频系统瞄准式干扰仿真

按照图3所示的实信号信道化发射机同时发射7路信号，经D/A转换，再模拟上变频和功率放大后，就可形成干扰CDMA系统的7个瞄准式干扰信号。图5是输入为7路数字白噪声信号，其带宽为0.57 MHz，信号间隔为1.23 MHz，在各个信道上所获得的MATLAB仿真信号频谱。

图5 瞄准式干扰CDMA载频的信号频谱Fig.5 The signal spectrum of spot jamming to CDMA carrier frequency

3.4 信道化发射机在多通信系统干扰中的应用

除了对CDMA扩频系统可以用信道化发射机实施瞄准式干扰外，由于通信协议的透明性，对其他通信系统也可用信道化发射机实施瞄准式干扰。例如，要对CDMA、PHS（Personal Handy Phone System）、DECT（Digital Enhanced Cordless Telecommunications）、TD-SCDMA（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access）、WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）5个通信系统同时进行干扰，就可以采用信道化发射机来同时实现对这5个系统的瞄准式干扰。众所周知，PHS手持式电话系统俗称小灵通，系统载波间隔为300 kHz，在中国指定了专用网通信和公众网通信的信令控制信道共有4个，因此只需干扰PHS系统的这4个控制信道频点就能达到干扰整个系统的目的。DECT数字无绳电话系统频段为1 905～1 920 MHz，载波间隔为1.728 MHz，共有载波数10个。TD-SCDMA系统和WCDMA下行链路也各只有12个载频点。对这几个系统进行瞄准式干扰所需干扰的频点数都不太多，可以采用图6所示的结构框图对它们同时进行瞄准式干扰。

图6 对多个通信系统同时干扰的框图Fig.6 The block diagram of interference to the multi-communication systems at the same time

4 结束语

本文先简单介绍了实信号信道化发射机，然后以CDMA扩频系统为例，给出了应用信道化发射机对其实施瞄准式干扰的实现方案，并用MATLAB仿真了对CDMA扩频系统的7个载频点进行瞄准式干扰的输出信号频谱，最后将这种高效的信道化发射机应用于多个通信系统的干扰中。用信道化发射机对宽频段通信系统进行瞄准式干扰的方案，克服了传统干扰方式所需干扰功率大、硬件结构复杂的缺点，在通信对抗中有着广泛的应用前景。下一步的研究重点是该信道化发射机的工程化实现，可用车载式实现远距离宽频段的通信干扰，用便携式实现近范围的干扰。

［1］易大方.移动通信对抗中的遮盖式干扰技术［J］.电讯技术，2003，43（3）：39－44. YI Da-fang.The Barrage Jamming Techniques for Mobile Communication Countermeasure［J］.Telecommunication Engineering，2003，43（3）：39－44.（in Chinese）

［2］周沿海.基于多相滤波的信道化发射机研究［J］.通信技术，2012，45（4）：27－29. ZHOU Yan-hai.Research of Channelized Transmitter based on Polyphase Filter［J］.Communications Technology，2012，45（4）：27－29.（in Chinese）

［3］Poisel R A.现代通信干扰原理与技术［M］.北京：电子工业出版社，2005：159－235. Poisel R A.Modern Communications Jamming Principles and Techniques［M］.Beijing：Publishing House of Electronics Industry，2005：225－253.（in Chinese）

［4］刘大志，李立萍.对直扩信号压制干扰的最佳干扰信号带宽的研究［J］.电子对抗，2005（3）：18－20. LIU Da-zhi，LI Li-ping.Reasearch on the Optimal Jamming Signals Bandwidth to Blanketing Jam the Direct-Sequence Spread-Spread-Spectrum Signals［J］.Electronic Warfare，2005（3）：18－20.（in Chinese）

［5］白羽.数字式中频窄带高斯白噪声发生器设计［J］.航空兵器，2002（6）：21－22. BAIYu.Design of Digital IF narrowband Gaussian white noise generator［J］.Aero Weaponry，2002（6）：21－22.（in Chinese）

周沿海（1977—），男，重庆长寿人，2007年于北京航空航天大学获硕士学位，现为工程师，主要研究方向为信号处理、电子对抗及装备管理；

ZHOU Yan-hai was born in Changshou，Chongqing，in 1977.He received the M.S.degree from Beijing University of Aeronautics and Astronautics in 2007.He is now an engineer.His research concerns signal processing，electronic warfare and equipmentmanagement.

Email：zyh7268＠sina.com

夏爱军（1969—），男，江苏常州人，高级工程师，主要研究方向为电子对抗和装备管理。

XIA Ai-jun was born in Changzhou，Jiangsu Province，in 1969. He is now a senior engineer.His research concerns electronic warfare and equipmentmanagement.

Application of Channelized Transm itter in Communication Countermeasures

ZHOU Yan-hai，XIA Ai-jun
（Military Representative Office of Special Equipment Department in Chengdu Area，The Second Artillery Troop，Chengdu 610036，China）

Spot multi-frequency jamming styles can solve the problem of interference to wide communication band，and the interference pattern can be a real signal channelized transmitter.It can be used as a communications jammer in mobile communication countermeasures.For CDMA spread spectrum systems，the transmitter can be used for their implementation of spot jamming.This transmitter can also be applied in interference to the multi-communication systems to achieve effective interference to wide communication band.

communication countermeasures；channelized transmitter；software defined radio；real signal；CDMA spread spectrum system

TN975

A

1001－893X（2013）02－0127－04

10.3969/j.issn.1001－893x.2013.02.003

2012－06－28；

2012－11－15 Received date：2012－06－28；Revised date：2012－11－15

❋❋通讯作者：zyh7268＠sina.com Corresponding author：zyh7268＠sina.com