《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置：首頁(yè) > 可編程邏輯 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于FPGA的梳狀譜通信干擾信號(hào)設(shè)計(jì)與研究
基于FPGA的梳狀譜通信干擾信號(hào)設(shè)計(jì)與研究
電子技術(shù)應(yīng)用
王緯地，姚金杰，楊志良，王海濤
中北大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院
摘要： 為了有效測(cè)試通信電臺(tái)的實(shí)際抗干擾性能，提出了一種基于FPGA的高斯白噪聲梳狀譜干擾信號(hào)設(shè)計(jì)方案，相比傳統(tǒng)隨機(jī)相位調(diào)頻梳狀譜干擾，在對(duì)抗寬帶通信系統(tǒng)時(shí)干擾效果更強(qiáng)。該方案以FPGA為核心，通過(guò)改進(jìn)Ziggurat算法和DDS技術(shù)實(shí)現(xiàn)梳狀譜干擾信號(hào)的生成，在滿足高速、高性能的同時(shí)，具有較強(qiáng)的靈活性。并通過(guò)DA芯片輸出，實(shí)現(xiàn)了3~11個(gè)梳狀譜信號(hào)的生成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：生成的梳狀譜干擾信號(hào)頻率控制誤差小于0.001%，干擾效果量化一個(gè)指標(biāo)。
關(guān)鍵詞： 梳狀譜干擾 FPGA DDS 通信干擾
中圖分類號(hào)：TN918.91；TN972 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256295
中文引用格式： 王緯地，姚金杰，楊志良，等. 基于FPGA的梳狀譜通信干擾信號(hào)設(shè)計(jì)與研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(9)：95-99.
英文引用格式： Wang Weidi，Yao Jinjie，Yang Zhiliang，et al. Design and research of comb spectrum communication interference signal based on FPGA[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(9)：95-99.
Design and research of comb spectrum communication interference signal based on FPGA
Wang Weidi，Yao Jinjie，Yang Zhiliang，Wang Haitao
College of Information and Communication Engineering， The North University of China
Abstract： In order to effectively test the actual anti-interference performance of communication radio stations, a design scheme for Gaussian white noise comb spectrum interference signals based on FPGA is proposed. Compared to traditional random phase frequency modulation comb spectrum interference, it is more effective in combating broadband communication systems. This scheme is based on FPGA and improveds Ziggurat algorithm and DDS technology to generate comb spectrum interference signals. It has strong flexibility while meeting high-speed and high-performance requirements. And through the DA chip output, 3~11 comb spectrum signals were generated. The experimental results show that the frequency control error of the generated comb spectrum interference signal is less than 0.001%, and the interference effect is quantified as an indicator.
Key words : comb spectrum interference；FPGA；DDS；communication interference

引言

電臺(tái)通信系統(tǒng)是通過(guò)無(wú)線電波進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)囊环N通信方式，廣泛應(yīng)用于各類場(chǎng)景中，尤其是在需要遠(yuǎn)距離、實(shí)時(shí)、快速通信的環(huán)境下[1]。梳狀譜干擾是一種多頻點(diǎn)的壓制式干擾，其信號(hào)的頻譜呈現(xiàn)出周期性的梳狀結(jié)構(gòu)，類似于梳子的齒狀圖案。它與通信系統(tǒng)的多個(gè)工作頻率接近或重疊[2]，這使得系統(tǒng)對(duì)這種干擾的抗干擾能力較差，尤其是在沒(méi)有采取適當(dāng)?shù)念l譜管理、濾波或其他抑制干擾的措施時(shí)，通信系統(tǒng)可能會(huì)受到顯著影響[3]。因此針對(duì)通信電臺(tái)通信性能測(cè)試和提高抗干擾能力，本文研究并設(shè)計(jì)了一種高斯白噪聲梳狀譜干擾信號(hào)。

梳狀譜干擾的干擾來(lái)源一般是噪聲信號(hào)，常用的噪聲信號(hào)有高斯白噪聲和均勻白噪聲，高斯白噪聲的概率分布具有較高的極端值概率（尾部較重）。由于其分布的性質(zhì)，高斯噪聲對(duì)低信噪比（SNR）下的系統(tǒng)干擾較大，可能導(dǎo)致較高的誤碼率[4]。

目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)梳狀譜干擾信號(hào)通過(guò)隨機(jī)相位的方法產(chǎn)生一定的調(diào)頻噪聲效果[5]。雖然產(chǎn)生相位噪聲相對(duì)簡(jiǎn)單，但不會(huì)影響到信號(hào)的幅度[6]。針對(duì)通信電臺(tái)的通信性能測(cè)試，選用高斯白噪聲用作干擾信號(hào)有更好的干擾能力[7]。不僅可以通過(guò)頻率擾動(dòng)影響信號(hào)，還能通過(guò)幅度擾動(dòng)增加干擾強(qiáng)度，尤其是在對(duì)抗寬帶通信系統(tǒng)時(shí)更有效，有助于測(cè)試電臺(tái)的抗干擾能力和提高抗干擾性能。所以本文采用改進(jìn)的Ziggurat算法生成高斯白噪聲，然后通過(guò)直接數(shù)字頻率合成（DDS）產(chǎn)生多個(gè)頻點(diǎn)的信號(hào)，最后將高斯白噪聲和梳狀譜信號(hào)進(jìn)行混頻得到高斯白噪聲梳狀譜干擾信號(hào)。生成的干擾波形具有高速、靈活、可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，可滿足在內(nèi)外場(chǎng)對(duì)通信電臺(tái)測(cè)試中的干擾任務(wù)需求。


本文詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載：

http://ihrv.cn/resource/share/2000006695


作者信息：

王緯地，姚金杰，楊志良，王海濤

（中北大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院，山西 太原 030051）


Magazine.Subscription.jpg

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng)，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。