拦阻式干扰matlab,16号数据链干扰战术应用研究

1引言16号数据链是当前西方国家用于C4ISR系统的主要战术数据链。相对于Link-11来说,它在抗干扰、保密、数据吞吐量、信息交换量、终端体积、导航、精确定位和目标识别等方面都有明显的进步,16号数据链采用时分多址(TDMA)方式组网,不再需要网络控制站,网络成为一个无关键节点的系统;为了提高通信容量,16号数据链采用栈网和多重网操作,同一时隙被分配给多个具有特定功能的网络参与群(NPG),通过网号加以识别。据美军统计研究表明,在同一地区最多可同时使用20个网络[1]。由于16号数据链采用了加密、扩频、跳频等先进通信技术,采用常规通信对抗技术手段难以奏效,目前通常采用大功率阻塞式干扰,而在不同的战术背景下实施有效干扰所需要发射的干扰功率大小也是不同的,所以对16号数据链干扰进行战术应用研究具有重要的军事价值。文章根据16号数据链通信机制,对不同干扰战术应用下的接收机输入干信比和接收机输出端误码率进行了计算分析,并在不同的战术应用方式下(不同的通信平台和干扰平台)对其进行拦阻式干扰的仿真分析,主要体现在两方面,一方面分析在给定干扰距离的情况下对于某一个信道受到有效干扰时所需要的干扰功率,另一方面分析在给定干扰功率的情况下受到有效干扰时的作用距离。2不同干扰战术应用下的性能参数分析2.1干扰与信号的传输损耗首先考虑干扰和信号的路径损耗Lj,这是干扰和信号功率传输损耗的一部分。由于16号数据链在UHF频段,因此电波的传播模式为视距传播。空-空视距传播和空-海视距传播模式一般不受地形的影响,路经损耗Lj主要是指自由空间扩散损耗,其计算式为:Lj=4r海-海视距传播要考虑地形的影响,路经损耗Lj[2]由自由空间扩散损耗和地形衰减两方面组成,其计算式为:Lj=4r21W2式中,W是海-海视距传播时的衰减因子,表示在传播距离、工作频率、发射天线和发射功率相同的情况下,接收点的实际场强和自由空间场强之比。在VHF/UHF频段,它与发射机和接收机的天线高度有关。用hT,hR和hJ分别表示发射机,接收机和干扰机的天线高度。当r>>hT,hR,hJ时,干扰功率和信号功率的衰减因子W1、W2计算式为:W1=4hJhRr;W2=4hThRr代入路径损耗计算公式,得干扰功率和信号功率的路径损耗[2]分别为:Lj1=r4(hJhR)2;Lj2=r4(hThR)2与信号功率仅存在传输损耗不同,干扰功率除传输损耗以外,还存在其它损耗。16号数据链的干扰信号,主要存在以下两方面的损耗:一方面是滤波损耗,这是由16号数据链的扩频增益引起的,包括16号数据链跳频、跳时和软扩频给干扰功率带来的损失,分别记为LFH、LWindow和LCCSK[3]。LFH=A51式中,A为干扰信号覆盖的频点数,51为16号数据链信号跳频信道数。LWindow=6.4T;LCCSK=532式中,6.4(s)为干扰信号进入时窗的时间,T是Link-16信号的跳频脉冲驻留时间;32为软扩频的伪码长度,5为被扩的信息比特数。另一方面是极化损耗。这种损耗主要是由干扰机天线和16号数据链接收终端天线的极化失配造成的,用极化失配系数p来表示,取值范围0~1。这样,干扰功率受到的总的损耗为:L1=Lj1LFHLWindowLCCSK1p信号功率受到的总的损耗为:L2=Lj22.2目标接收机输入端的干信比目标接收机输入端的干扰功率与信号功率之比,即目标接收机输入端的干信比,可表示为:i=PjGjrGrjL2PtGtrGrtL1式中,Pt16号数据链终端通信发射功率;Pj干扰机发射功率;Gtr16号数据链终端发射天线在接收