遮蓋性干擾(本科)課件

1、圖15 雷達(dá)干擾的分類 雷達(dá)對(duì)抗原理第六章第六章 遮蓋性干擾遮蓋性干擾 噪聲調(diào)頻干擾噪聲調(diào)頻干擾 噪聲調(diào)幅干擾噪聲調(diào)幅干擾 射頻噪聲干擾射頻噪聲干擾 概述概述第六章 遮蓋性干擾6.1 概述概述干擾目的就是破壞或阻礙雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、測(cè)量目標(biāo)參數(shù)。在接收信號(hào) 人為引入噪聲和干擾信號(hào)等措施減弱目標(biāo)回波，阻礙雷達(dá)對(duì)目標(biāo)信息的正常檢測(cè)，達(dá)到干擾目的。圖6-1 雷達(dá)獲取目標(biāo)信息的過程 Tst6.1.1 遮蓋性干擾的作用和分類遮蓋性干擾的作用和分類遮蓋式干擾就是用噪聲或類似噪聲噪聲或類似噪聲的干擾信號(hào)遮蓋或淹沒有用信號(hào)，阻止雷達(dá)檢測(cè)目標(biāo)信息。隨機(jī)性的度量 隨機(jī)變量的方差方差越大，熵值熵值也越大。最佳遮蓋性干擾

2、信號(hào) 在平均功率限制的條件下，噪聲為正態(tài)分布時(shí)，在平均功率限制的條件下，噪聲為正態(tài)分布時(shí)，其熵值最大，為最佳遮蓋性干擾信號(hào)其熵值最大，為最佳遮蓋性干擾信號(hào)。6.1.1遮蓋性干擾的作用和分類遮蓋性干擾的作用和分類1.瞄準(zhǔn)式干擾瞄準(zhǔn)式干擾 2.阻塞式干擾阻塞式干擾3.掃頻式干擾掃頻式干擾jsff2 5jrff5jrff /2,/2sjjjjfffff25jrff ,0,sjff ttT6.1.2 遮蓋性干擾的效果度量遮蓋性干擾的效果度量壓制系數(shù)壓制系數(shù)Ka0.1djaspPKP PJ為雷達(dá)接收機(jī)線性系統(tǒng)輸出端干擾信號(hào)功率 Ps為目標(biāo)回波信號(hào)功率有效干擾區(qū)域：干擾機(jī)能夠有效干擾的區(qū)域 為空間評(píng)價(jià)因子

3、，以表現(xiàn)對(duì)于不同空間位置有效干擾的重要性。 jjVE VW V dV W V6.2 射頻噪聲干擾射頻噪聲干擾窄帶高斯過程( )( )cos( )njJ tUttt 稱為射頻噪聲干擾。其中包絡(luò)包絡(luò)函數(shù) 服從瑞服從瑞利分布利分布，相位函數(shù) 服從 均勻分布。載頻 為常數(shù)，且遠(yuǎn)大于 的譜寬。 nUt tj J t0, 26.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用雷達(dá)接收機(jī)由混頻器、中放、檢波器和視頻放大器組成。圖6-2 雷達(dá)接收機(jī)示意圖6.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用輸入干擾信號(hào) 的功率譜2 |( )20 jjjjjfffGfff其

4、它1 |( )|20 riifffHff其它線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng) J t jGf iHf6.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用中放輸出的干擾信號(hào)仍為窄帶高斯噪聲，功率譜干擾信號(hào)的相關(guān)函數(shù)是Gi(f)傅立葉反變換2202( )( )()0iririijiffffGfHfGfff20sin( )( )cos2cos2riiiirfBGff dfff 中放輸出的干擾信號(hào)的包絡(luò)包絡(luò)Ui服從瑞利分布瑞利分布6.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用2222()0iiUiiiiiUp UeU6.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾

5、對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用檢波器的工作狀態(tài)取決于輸入信號(hào)的大小輸入為大信號(hào)大信號(hào)時(shí)，檢波特性近似為線性線性輸入為小信號(hào)時(shí)，檢波特性為平方率特性 ， 分別為檢波器輸出和輸入信號(hào)的包絡(luò)， ，分別為與檢波器特性有關(guān)的常數(shù)。 00 0diiviK UUUU2 020 0iiviUUUUUvUidK當(dāng)窄帶高斯噪聲作用于線性檢波器時(shí),輸出的噪聲概率分布可由(615)式的雅可比變換求得高斯噪聲經(jīng)過線性檢波器,其輸出分布為瑞利分瑞利分布布由檢波器輸出干擾信號(hào)包絡(luò)分布分析干擾信號(hào)6.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用2222()()()0UiiiiiddUp UUp Up UeUdUK

6、6.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用由檢波器輸出信號(hào)包絡(luò)分布包絡(luò)分布分析干擾信號(hào)性質(zhì)干擾信號(hào)性質(zhì) 輸出的干擾信號(hào)包括直流分量和起伏功率輸出的干擾信號(hào)包括直流分量和起伏功率直流分量（均值）總功率起伏功率（方差）起伏功率（方差）有效干擾功率有效干擾功率()2vdvvvvvUUU p UdU2220()2tvvvvvvPUU p UdU2222(2)0.432vvvvvPUU6.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用 檢波器輸出噪聲的相關(guān)函數(shù) vB 222411122224dviiiiKBrrr 式中， 為檢波器輸入噪聲平均功率； 為

7、輸入噪聲的相關(guān)系數(shù)。2i ir 020sincos2cos2siniriiiirrrBfrfrfffrf 從檢波器輸出信號(hào)功率譜功率譜來分析干擾信號(hào)性質(zhì)干擾信號(hào)性質(zhì)6.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用取其前三項(xiàng)作近似計(jì)算 220220011coscos22424diiiirKBrr 由于檢波器負(fù)載的低通作用，后兩項(xiàng)高頻諧波分量將被濾除。 202124vvrB相應(yīng)的功率譜為： 22240vvvrrrGfffffff 圖6-3 檢波器輸出的功率譜密度干擾和信號(hào)同時(shí)存在干擾和信號(hào)同時(shí)存在 目標(biāo)回波信號(hào)為:s(t)=UScos0t,當(dāng)s(t)與J(t)同時(shí)輸入到線性

8、系統(tǒng)I, 由線性系統(tǒng)疊加定理, 輸出為兩信號(hào)單獨(dú)作用的響應(yīng)之和?；祛l后： 噪聲輸出噪聲輸出 信號(hào)輸出信號(hào)輸出6.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用( )( )cos( )( )( )cos( )niSiJ tUttts tUtt6.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用其合成電壓為 ( )( )( )cos ( )cos( )sin( )sin( )cos( )nsiniiiJ ts tUttUtUtttU ttt(628) Ui(t)為合成信號(hào)的包絡(luò),其概率分布為萊斯分布萊斯分布,即 2222022()()0isiUUiisii

9、iiiUU Up UeIU(629) I0(x)為一類零階Bessel函數(shù)6.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用圖64 信號(hào)加噪聲的包絡(luò)概率分布當(dāng)Us=0時(shí),幅度分布退化為瑞瑞利分布利分布當(dāng)Us/i增大時(shí),該分布逐漸由瑞利分布過渡到高斯分布當(dāng)Us/i1時(shí)時(shí),近似為以Us為均值 ,2i為方差的高斯分布高斯分布。采用類似于噪聲作用于檢波器的分析方法,可以求出信號(hào)和噪聲同時(shí)作用時(shí),檢波器輸出信號(hào)Uv(t)的概率分布線性檢波器萊斯分布萊斯分布6.2.1 射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用射頻噪聲干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用22220222221()()()0sUUsiiddUU

10、 Up Up UeIUKK雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)的基本方法:設(shè)置一個(gè)門限電平門限電平UT,將接收機(jī)輸出的視頻信號(hào)U與UT比較,當(dāng)UUT,判定為有目標(biāo);當(dāng)UUT,判定為無目標(biāo)。 (1) 沒有目標(biāo),但UUT, 虛警虛警, 概率為Pfa; (2) 沒有目標(biāo),且UUT, 正確不發(fā)現(xiàn)正確不發(fā)現(xiàn),概率為1-Pfa; (3) 有目標(biāo),且UUT, 發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn),概率為Pd; (4)有目標(biāo),但Ufr。6.3.2 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用6.3.2 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用干擾信號(hào)載頻 fj 相對(duì)于雷達(dá)接收機(jī)中心頻率 f0 的關(guān)系： 1. fj=f0 噪聲

11、調(diào)幅干擾的載波頻率fj等于接收機(jī)中心頻率f0時(shí),中放輸出的功率譜Gi(f)為2020( )( )()11( )()()()244iijiiininiGfHfGfffUGfffGffGff其中 ( ) 0/ 2( )0nrnGfffGff其他(654) 6.3.2 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用 中放輸出仍然包括載波和一對(duì)對(duì)稱的旁頻,載波功率保持不變,而旁頻功率22nrsljfPf (656)接收機(jī)線性系統(tǒng)I輸出的干擾信號(hào)仍然是一個(gè)調(diào)幅信號(hào) ui(t)=U0+Un(t)cos(it+) (657)6.3.2 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作

12、用Un(t)與原來的調(diào)制噪聲Un(t)的主要差異: Un(t)是Un(t)通過帶寬為帶寬為fr/2低通濾波器低通濾波器輸出的結(jié)果； Un(t)的功率為Un(t)的功率2n的fr/fj倍； 由于Un(t)是Un(t)通過窄帶濾波器的輸出,當(dāng)Un(t)為高斯噪聲時(shí),Un(t)仍為高斯噪聲,其分布密度為222221(),2nnUnrnnjnfp Uef (658) 6.3.2 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用線性系統(tǒng)I輸出的中頻干擾信號(hào)包絡(luò)Ui=U0+Un(t)也為高斯分布:202()21()2inUUiinp Ue(659) 由于限幅的影響， Un(t)已不是高斯噪聲，

13、但Un(t)是譜寬Fn=fj/2的限幅噪聲通過帶寬為fr/2的窄帶濾波器窄帶濾波器所產(chǎn)生的。由于由于fjfr，使線性系統(tǒng)輸出包絡(luò)趨于高斯化，使線性系統(tǒng)輸出包絡(luò)趨于高斯化，限幅引起的“天花板”效應(yīng)的影響將減小。fr比fj小得越多，限幅對(duì)遮蓋效果的影響越小。6.3.2 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用 2.012jrfff 討論 fj - f0=fr/2的情況, fj - f0=-fr/2同理可得，此時(shí)中放輸出的噪聲功率譜中包括載波和下旁頻帶: 201224riiniUfGfffGff式中 00nrnGfffGfelse 旁頻功率2142iirfnrslniffjfPG

14、ff dff(660)6.3.2 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用 雖然此時(shí)的載波功率和旁頻功率與fj=f0時(shí)相同,但是功率譜和輸出信號(hào)的包絡(luò)卻不同包絡(luò)卻不同。 包絡(luò)的概率分布（萊斯分布萊斯分布） 22022002222()()02iiUUiiiiiiinrisljUUUp UeIUfPf (667) 通常噪聲調(diào)幅時(shí),U202i220221()2iiUUiiip Ue (668) （高斯分布高斯分布）6.3.2 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用中放輸出中只包含上（或下）邊帶的部分頻率分量，其實(shí)這就是窄帶噪聲窄帶噪聲，故輸出功率僅為噪聲功率

15、 3.012jrfff222nrslijfPf中放輸出噪聲信號(hào)包絡(luò)的概率分布為瑞利分布瑞利分布222202UiiiiiiiUp UeU6.3.2 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用 噪聲調(diào)幅干擾在線性系統(tǒng)I的輸出有別于最佳干擾波形。除了|fj-f0|fr/2情況外，它的瞬時(shí)值概率分布不同于高斯分布，因此在總功率限制條件下總功率限制條件下，其干擾效果將有所下降。6.3.2 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用噪聲調(diào)幅干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的作用1、檢波器檢波器輸出的干擾功率譜 接收機(jī)線性系統(tǒng)II的頻率響應(yīng)Hv(f)為 1 0 f fr/2 |Hv(f)|= 0 其它 f 檢波器和線

16、性系統(tǒng)II輸出的干擾譜與頻率瞄準(zhǔn)誤差f=|fj-f0|有著十分密切的關(guān)系（因?yàn)檩斎氲母蓴_信號(hào)十分密切的關(guān)系（因?yàn)檩斎氲母蓴_信號(hào)分布不同）。分布不同）。6.3.3 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響6.3.3 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響（1）f=|fj-f0|=0 線性系統(tǒng)I輸出為調(diào)幅波，調(diào)幅波，檢波器輸出正比于其包絡(luò) Uv(t)=KdU0+Un(t) Kd為檢波器傳輸系數(shù)；Un(t)為調(diào)制噪聲，其功率等于2Psl。 檢波器輸出的相關(guān)函數(shù)為 Bv()=K2dU20+K2dBn() (671)Bn()為Un()的相關(guān)函數(shù)。由上式可得直流功率為直流

17、功率為K2dU20和視頻噪聲功率為和視頻噪聲功率為2K2dPsl，由相關(guān)函數(shù)得功率譜6.3.3 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響 調(diào)制波的功率譜功率譜,是調(diào)幅波的功率譜沿頻率軸搬移到原點(diǎn),以縱坐標(biāo)為軸左右折疊相加。視頻噪聲功率譜在0fr/2內(nèi)均勻分布,并全部通過線性系統(tǒng)II。圖6-8 檢波器輸出視頻視頻功率譜6.3.3 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響 （2）f=|fj-f0|=fr/2 檢波后輸出包絡(luò)中的直流功率為直流功率為K2dU20，起伏噪聲功率噪聲功率為為K2dPsl。 檢波后的功率譜的矩形部分是載波與噪聲各頻率分量相互作用產(chǎn)生的，三角形

18、部分是噪聲各個(gè)分量間相互作用的結(jié)果。 經(jīng)過線性系統(tǒng)II,0,fr/2 帶外的干擾功率將被濾除， 有效的起伏噪聲功率僅為 K2dPsl/2。圖6-8 檢波器輸出視頻視頻功率譜6.3.3 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響 (3) f=|fj-f0| fr/2 作用于檢波器輸入端的是窄帶噪聲窄帶噪聲。 檢波器的輸出直流功率直流功率為: K2dPsl，視頻噪聲功率視頻噪聲功率為0.43K2dPsl，其功率譜呈三角形分布，經(jīng)過線性系統(tǒng)II的輸出功率僅為其中的3/4。即22230.430.324dsldslK PK P圖6-8 檢波器輸出視頻視頻功率譜6.3.3 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)

19、檢測(cè)的影響噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響圖6-8 檢波器輸出視頻功率譜 0/ 2/ 2rrafbffcff 6.3.3 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響 2、 載波載波的影響 當(dāng)載波頻率接近接近雷達(dá)信號(hào)頻率時(shí)，由于兩者的差差拍拍，會(huì)引起回波信號(hào)的嚴(yán)重失真和上、下跳動(dòng)。 干擾 回波信號(hào) 合成信號(hào) 合成信號(hào)包絡(luò) 對(duì)干擾有利對(duì)干擾有利 cosijiu tUt cossssutUt cosijsu tu tutU ttt 222cosjsjsU tUUU Ut,jsjs載波對(duì)信號(hào)的另一個(gè)影響是強(qiáng)載波壓制弱信號(hào),其原理與強(qiáng)噪聲壓制弱信號(hào)的原理相同。載波的壓制效果可用檢波器輸出對(duì)輸入

20、的信號(hào)信號(hào)-干擾功率比干擾功率比表示。 它等于輸入信號(hào)-干擾功率比的平方除以4 當(dāng)U2jU2s時(shí),信號(hào)-干擾功率比的損失損失是相當(dāng)大6.3.3 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響2222022()21()()4sjssjjjUUPUPUU6.3.3 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響 3、限幅限幅的影響 限幅將降低遮蓋性能,而干擾帶寬fj大于接收機(jī)帶寬fr,對(duì)限幅的影響將有所改善。 FC定義為同樣干擾效果條件下,中放輸出的限幅噪聲調(diào)幅旁頻功率調(diào)幅旁頻功率與射頻噪聲功率之比,即10lgCF 相同的干擾效果中放通帶內(nèi)限幅噪聲的旁頻功率中放通帶內(nèi)未限幅的射

21、頻功率6.3.3 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響 限幅系數(shù)越小，遮蓋性能越好。限幅系數(shù)影響有效調(diào)制系數(shù)mAeL。 kL越大，mA e L越大，“天花板”效應(yīng)明顯，遮蓋性能降低。 但但是mAeL增大，旁頻功率增加。 kL應(yīng)根據(jù)遮蓋性能和有效調(diào)制系數(shù)折中選擇。圖69 FC與kL、=fj/fr的關(guān)系6.3.3 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響結(jié)論結(jié)論: (1) 與最佳干擾信號(hào)比較，噪聲調(diào)幅干擾的中放輸出特性一般不服從高斯分布。從遮蓋性能來說,不如射頻噪聲。尤其是限幅產(chǎn)生的“天花板天花板”效應(yīng)，使遮蓋性能降低。 (2) 適當(dāng)選擇干擾參數(shù)，可使噪聲調(diào)幅干擾與最佳干擾的差別減小差別減

22、小。 (3) 噪聲調(diào)幅干擾中載波的影響，改善載波的影響，改善了干擾效果。6.3.3 噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響噪聲調(diào)幅干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響干擾參數(shù)取值范圍 干擾帶寬 接收機(jī)帶寬接收機(jī)帶寬 的的2倍倍調(diào)制噪聲帶寬頻率瞄準(zhǔn)誤差限幅系數(shù)有效調(diào)制系數(shù)壓制系數(shù)表61 噪聲調(diào)幅干擾機(jī)的干擾參數(shù)的典型值jfjfnrFf 0.5rff0.7 1Lk 0.6 0.7AeLm4 4.5aAMaKK6.4 噪聲調(diào)頻干擾噪聲調(diào)頻干擾廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程（噪聲調(diào)頻干擾噪聲調(diào)頻干擾） 0cos2tjjFMJ tUtKu t dt 調(diào)制噪聲u(t)為零均值、廣義平穩(wěn)的隨機(jī)過程，為0,2均勻分布，且與u(t)相互獨(dú)立的隨機(jī)變量

23、，Uj為噪聲調(diào)頻信號(hào)的幅度，j為噪聲調(diào)頻信號(hào)的中心頻率，KFM為調(diào)頻斜率。（678） 6.4.1 噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)頻干擾中的調(diào)制噪聲u(t)和噪聲調(diào)頻干擾信號(hào)的波形J(t)如圖所示 圖6-10 噪聲調(diào)頻干擾信號(hào)示意圖(a)調(diào)制噪聲波形(b)已調(diào)波波形(c)調(diào)制噪聲功率譜(d)已調(diào)波功率譜6.4.1 噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)頻干擾信號(hào)J(t)為廣義平穩(wěn)的隨機(jī)過程,其均值均值 coscoscossinsin0jjjE J tE UtE UtEE UtE 協(xié)方差協(xié)方差（相關(guān)函數(shù)）222 ( ) ()cos ( )cos ()cos ()(

24、)cos ( )()2 2cos ()( )2jjjE J t J tE UttUEttttUEtt6.4.1 噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性222( )cos() 2()2( )2cos2 ()( )cossin2 ()( )sin22jjjPMejPMejjFMjFMjUBEtKttKtUUEKe te tEKe te t其中 02,tjFMttKe te tu t dt 將噪聲調(diào)頻干擾信號(hào)帶入后，得6.4.1 噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性 當(dāng)u(t)為高斯過程時(shí)，e(t)也是高斯過程，且e(t+)-e(t)也為高斯過程，Bj()可表示為 222cos2jjj

25、UBe 式中，2()為調(diào)頻函數(shù)2KFMe(t+)-e(t)的方差，其為： 222420FMeeKBB 式中Be()為e(t)的自相關(guān)函數(shù)，它可由調(diào)制噪聲u(t)的功率譜Gn(f)變換求得。6.4.1 噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性20( )0nnnnfFGfF調(diào)制噪聲u(t)的功率譜Gn(f)噪聲調(diào)頻信號(hào)功率譜0( )4( )cosjjGBd 6.4.1 噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性222001cos( )cos() expnjjjfenGUmd 簡(jiǎn)化后，噪聲調(diào)頻信號(hào)功率譜n= 2Fn 為調(diào)制噪聲的譜寬調(diào)制噪聲的譜寬,mfe= KFMn/Fn = fde/Fn 為

26、有效調(diào)頻指數(shù)有效調(diào)頻指數(shù)。 上式中的積分只有當(dāng) mfe1 和 mfe1 積分號(hào)內(nèi)的指數(shù)隨增大而快速衰減，對(duì)功率譜的貢獻(xiàn)主要是較小時(shí)的積分區(qū)間。2cos12 可得 2222122jdeffjfjdeUGfef（688） 22( - )221( )x apex正態(tài)分布的概率密度函數(shù)6.4.1 噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性 由上式得到mfe1時(shí)噪聲調(diào)頻信號(hào)功率譜特性的結(jié)論: (1) 噪聲調(diào)頻信號(hào)的功率譜密度噪聲調(diào)頻信號(hào)的功率譜密度Gj(f)與調(diào)制噪聲的概率與調(diào)制噪聲的概率密密 度度pn(u)有線性關(guān)系有線性關(guān)系。當(dāng)調(diào)制噪聲的概率密度為高斯分布時(shí)，噪聲調(diào)頻信號(hào)的功率譜密度也為高斯分布。

27、利用這種線性關(guān)系, 直接對(duì)pn(u)進(jìn)行雅可比變換得到Gj( f ):21()()2jjjjnFMFMUffGffpKK(689) 6.4.1 噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性圖6-11 準(zhǔn)線性法求功率譜密度(a)調(diào)諧特性(b)調(diào)制噪聲(c)調(diào)制噪聲的概率密度(d)頻率變化曲線(e)功率譜密度6.4.1 噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性(2) 噪聲調(diào)頻信號(hào)的功率等于載波功率載波功率 22jjjUPGf df 這表明，調(diào)制噪聲功率不對(duì)不對(duì)已調(diào)波的功率產(chǎn)生影響。這是與調(diào)幅波不一樣不一樣的。（信號(hào)幅度信號(hào)幅度功率功率）(3) 噪聲調(diào)頻信號(hào)的干擾帶寬(半功率帶寬)為2 2ln2

28、2 2ln2jdeFMnffK 它與調(diào)制噪聲帶寬Fn無關(guān)無關(guān)，決定于決定于調(diào)制噪聲的功率n2和調(diào)諧率KFM。 （寬帶噪聲干擾寬帶噪聲干擾）(691) 6.4.1 噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)頻干擾的統(tǒng)計(jì)特性 2. mfe1，噪聲調(diào)相信號(hào)的功率譜簡(jiǎn)化為22222222260()222/322( )()cos2 ()21()222 (/3)njnDnjDjjjjffjjDFDjnUGfeffUffedUUeffeDF(6122) 功率和帶寬2220022( )(1)222 2ln21.363jjDtjnjnUUPGf dfePDFfD F(6123) 只有載波功率與噪聲功率無關(guān)干擾信號(hào)帶寬由調(diào)制噪

29、聲帶寬和有效相移一起決定6.5.1 噪聲調(diào)相干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)相干擾的統(tǒng)計(jì)特性2. D1時(shí)，噪聲調(diào)相信號(hào)的功率譜簡(jiǎn)化為 2222()22( )0DjDjjnnjjnUeDeffffFFGfffF(6124) 總功率和干擾信號(hào)帶寬為 222220( )()222jjDDtjjnUUPGf dfeD efF(6125)干擾信號(hào)帶寬由調(diào)制噪聲帶寬決定6.5.1 噪聲調(diào)相干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)相干擾的統(tǒng)計(jì)特性 調(diào)相波的總功率等于載波功率。 當(dāng)有效相移D很小時(shí)，功率譜在中心頻率處為沖擊函數(shù)，在其周圍2Fn帶寬內(nèi)呈均勻分布，且能量集中在中心頻率處； 當(dāng)有效相移增加時(shí)，中心頻率處的能量轉(zhuǎn)化成旁頻能量，但是帶

30、寬保持不變； 當(dāng)有效相移D遠(yuǎn)大于1時(shí)，能量主要分布在旁頻中，頻譜寬度展寬，功率譜密度降低。6.5.1 噪聲調(diào)相干擾的統(tǒng)計(jì)特性噪聲調(diào)相干擾的統(tǒng)計(jì)特性圖621 調(diào)相信號(hào)功率譜圖 6.5.2 影響噪聲調(diào)相干擾信號(hào)的因素影響噪聲調(diào)相干擾信號(hào)的因素 當(dāng)D1時(shí)，調(diào)制噪聲為高斯噪聲時(shí)，其功率譜形狀近似為高斯型。與噪聲調(diào)頻信號(hào)通過中放時(shí)的情形類似，影響其干擾效果的因數(shù)主要有瞄頻誤差 ,頻譜寬度和調(diào)制噪聲帶寬等。仿真實(shí)例仿真實(shí)例遮蓋式干擾往往需要很大的功率以達(dá)到干擾目的, 在實(shí)際應(yīng)用中要受到發(fā)射機(jī)本身的限制；靈巧式干擾既能利用信號(hào)本身帶來的處理增益，又能達(dá)到很好的壓制式效果而得到廣泛的應(yīng)用和研究。遮蓋式干擾和靈巧式干擾分別進(jìn)行MATLAB仿真，以便直觀的給出兩種干擾方式的干擾效果仿真信號(hào)源： 線性調(diào)頻信號(hào) 13位baker碼信號(hào)線性調(diào)頻信號(hào)仿真結(jié)果線性調(diào)頻信號(hào)仿真結(jié)果30120254250csfMHzfMHzsBMHzpris 干信比為0dB的射頻白噪聲信號(hào)和載頻偏差5%信號(hào)的干擾效果圖05010015020025030000.51時(shí) 間 us歸一化幅度壓 縮 處 理 后 的 效 果 真 實(shí) 回 波 信 號(hào)射 頻 白 噪 聲 信 號(hào)05010015020025030000.51時(shí) 間 us歸一化幅度壓 縮 處 理 后 的 效 果 真 實(shí) 回 波 信 號(hào)載 頻