交叉耦合锁相环干扰对消技术在扩谱系统中的应用
交叉耦合锁相环干扰对消技术在扩谱系统中的应用
苟彦新，邹复建，郭建新
（空军工程大学电讯工程学院对抗室，陕西西安710077）
1引言
由于诸多因素，军事、航空通信和导航系统与商业、民用通信和导航系统有着很大的差异，最明显的区别在于军事航空通信和导航要在敌对的恶劣环境中进行，经常受到被敌截获与干扰的威胁。
扩谱技术是一种抑御敌干扰、抗截获威胁的重要途径，所以军事通信与导航大都采用其作为主要技术，而且已经发展到实用化。例如美国的JTIDS ，我国空军的K/TGR 144、K/TGR 124电台，都采用了混合体制的扩谱技术，在战场上有一定的生命力。
理论分析和实践证明，现代军事通信要求在射频带宽受限条件下高速传输数据。这样以来，扩展频谱系统的抗干扰处理增益GP 值很难提高或者是有限的。这样，以扩谱技术为基础的军事通信与导航系统抗干扰、抗截获的能力受到限制，特别是多个强瞄准式窄带干扰（其发射干扰功率可以很大，如数千瓦以上），同时落在扩谱系统带内，使扩谱系统难以正常工作。如系统同步难以建立、系统误码率急剧恶化、导航定位误差加大等。
为了使现有的扩谱系统（通信与导航）能在多个强干扰下进一步提高抗干扰、抗截获性能，国内外专家在这一领域进行了很多有益的工作，如谱的白化处理、横向滤波器、自适应算法以及自适应天线等。在扩谱接收机前端，把多个强干扰经过预处理抑制掉，使扩谱系统的抗干扰能力得到改善。以上预处理技术，虽然大都能降低干扰电平，但引入了有用信号的某些损失（失真），且使接收机的门限电平恶化。另外，时域自适应线性预测和平滑滤波，运用LMS 和RLS 方法处理，对干扰的跟踪在很大程度上依赖于信干比，且对快速时变干扰信号经常失捕。虽然近代研究了子波域DWT 技术，但还未得到实质性进展。
本文介绍一种把共道分离的CCPLL 技术与扩谱技术相结合，对两个以上干扰进行频率相位以及幅度估算和预测，并将其在扩谱接收机的前端抵消掉。这种技术不会引起扩谱信号本身的损失（失真），且干扰越强抵消效果越佳，不论干扰强弱有无，都不会引起扩谱系统性能的下降。
2系统方案及工作原理
2 1设计构想
设计框图如图1所示。
CCPLL 强干扰对消器的组成如图2所示。
号，n(t)
为噪声。干扰功率：， 式中，SSS （t ）为扩谱信
P1 SR，P2 SR，其中，SR
为扩谱信号功率
方案的思想：
使扩谱系统在多个强干扰条件下，扩谱接收机输入端的S/J大大改善，提高了系统的抗干扰性能。 2 2系统工作原理
带有闭环幅度控制的CCPLL 的原理如图3所示，其主要功能是：两个强信号或一强一弱共道输入，如AM 、FM 、FSK 等调制形式的窄带信号，CCPLL 可以把这两个信号经过各自的频率相位、幅度预测估值，分别通过如图示的自适应调整，利用抵消原理把两个信号分别输出，
达到共道信号分离的目的。 多个强干扰抵消系统是把带有闭环幅度控制的CCPLL 作为强干扰信号分离电路，先将分离出的, 送至“相减”电路，然后再与r1(t)
中的进行对消，SSS （t ）信号对窄带提取CCPLL 来讲，相当于噪声，不会在CCPLL 提取出扩谱信号，从而使干信比大大减小，改善了扩谱接收机输入端的信干比，如图2所示电路，很难将两个强干扰对消比提得更高，改进电路如图4所示，增加自适应处理电路后，可使信干比大大提高，系统性能更趋于理想。
3系统计算机仿真及结果
基带传输系统可以直接进行仿真，但是由于CCPLL 扩谱信号中的强干扰抵消，扩频信号和干扰均为带通的，在仿真中，如果直接处理通信信号和干扰信号，意味着采样速率和采样点的增加，导致仿真效率降低，所以在仿真中首先找到带通信号和干扰的低通等效和扩谱系统的传输系统及基于CCPLL 的多个强干扰对消的低通等效模型，并根据所构建的低通等效模型编制仿真程序进行仿真。在两个强AM 、FM 干扰条件下，从扩谱信号中分离并对消两个强干扰，得到十分满意的结果。不论干扰多强，两个干扰中心频率相差
≥500Hz，就可满意预测出两个干扰信号，加上自适应的调整，可使r2(t)的干扰抑制比达到40dB ，由于这一工作刚开始，还有待于用硬件电路进一步证明方案的可行性。