通信對抗實驗報告

1、通信對抗實驗報告一、 實驗目的（1） 通過通信對抗實驗儀完成數(shù)字通信、通信偵察和通信干擾實驗；（2）通過實驗幫助理解數(shù)字通信系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)過程和性能評價方法；（3）進一步加深通信偵察及其截獲、調(diào)制識別等信號處理基本原理和方法的理解；（4）通過實驗理解通信干擾及其效果評價的基本原理和方法。二、實驗原理通信對抗實驗儀是由微機、通信和通信對抗實驗儀及示波器組成。通信對抗實驗儀可以完成20 個以上的數(shù)字通信和通信干擾實驗，幫助使用者理解數(shù)字通信系統(tǒng)的截獲、調(diào)制識別、解調(diào)過程和性能評價方法及通信干擾及其效果評價的基本原理和方法。下面將詳細介紹通信對抗實驗儀的使用操作，分別進行兩類實驗，獲得實驗結(jié)果并對

2、誤碼率、識別率曲線圖進行比較分析。三、實驗儀器通信對抗實驗系統(tǒng)包括：計算機；示波器；通信對抗實驗儀。通信對抗實驗儀是采用軟件無線電原理構建的通用、多功能數(shù)字處理設備，它包括發(fā)射模塊、接收處理模塊和通信接口等。該實驗儀的機箱結(jié)構和板卡設計如圖1.1 所示：通信對抗實驗儀機箱外殼安裝多種信號的測試端口，從左向右測試端口依次為發(fā)射信號（接收板接收的信號）、通信信號（無干擾無噪聲的理想信號）、噪聲/干擾信號、基帶信號（發(fā)射板基帶碼元信號）、恢復基帶（信號解調(diào)后恢復碼元信號）和同步信號。四、實驗內(nèi)容及步驟（一） 通信對抗實驗內(nèi)容：實驗一：通信對抗原理與實驗的關系（1） 了解通信原理、通信對抗原理的基本知

3、識；（2） 了解通信對抗實驗的模型，儀及與以上兩者之間的關系。實驗二：通信對抗實驗儀器和軟件的使用（1）學會使用雙蹤示波器、通信對抗實驗儀、通信對抗實驗軟件的工作原理；（2）了解在Microsoft Visual Studio 中簡單的C+語言編程與調(diào)試方法。實驗三：數(shù)字通信調(diào)制樣式的認識（1） 掌握雙蹤示波器子啊通信信號參數(shù)測量中的使用方法；（2） 進一步在動手實踐中認識數(shù)字通信調(diào)制方法、載波、碼速率、信號帶寬、信號頻譜等通信信號的關鍵特點。通信信號調(diào)制類型包括2ASK、2FSK、8FSK、2PSK、2DPSK、QPSK、QDPSK 等。實驗四：數(shù)字通信實驗（1） 從實驗二中的調(diào)制類型中挑選

4、幾種調(diào)制樣式，設置不同的調(diào)制參數(shù)，觀測數(shù)字通信誤碼率與信噪比、調(diào)制參數(shù)之間的關系；（2） 期間監(jiān)視通信信號的時域和頻域波形。實驗六：通信干擾實驗（1） 從實驗二中的調(diào)制類型中挑選幾種調(diào)制樣式，設置干擾類型、干擾參數(shù)，包括：噪聲干擾、局部頻帶干擾、相干干擾、梳狀干擾等方式；（2） 通過實驗觀察進一步熟悉不同樣式、不同幅度的干擾對不同調(diào)制類型、不同參數(shù)的通信信號的干擾效果。（3） 期間監(jiān)視通信信號、干擾信號的時域和頻域波形。（二） 通信對抗實驗步驟：該實驗系統(tǒng)能夠通過雙蹤示波器來觀察輸入輸出信號波形，需要在參數(shù)設置時選擇0、1 碼元類型，以便通過測試端口對信號進行穩(wěn)定的觀察。以同步信號為基準來觀察

5、發(fā)射信號、通信信號和噪聲/干擾信號。其中，解調(diào)恢復信號必須以基帶信號為基準進行觀察。在開始試驗之前，首先要打開通信對抗實驗儀上位機軟件，并在打開實驗儀界面顯示“實驗設備已經(jīng)連接到PC”；若連接不正常，要檢測USB 連接線是否與PC 正常連接；如果PC提示有發(fā)現(xiàn)新硬件但上位機軟件檢測不到，則需要更新通信對抗實驗儀器的驅(qū)動安裝。當實驗設備已經(jīng)連接到PC 后，我們就可以開始進行實驗。五、實驗結(jié)果1.數(shù)字通信實驗結(jié)果及分析按照上一節(jié)數(shù)字通信實驗的使用操作，設置信號類型，信噪比上限為20dB，信噪比下限為-10dB，信噪比步長為2dB，碼元類型為隨機碼，碼元速率為500B 的條件下，完成數(shù)字通信實驗并對

6、結(jié)果進行分析說明。通過雙蹤示波器來觀察調(diào)制出的通信信號波形，在參數(shù)設置時選擇0、1 碼元類型，以便對信號進行穩(wěn)定的觀察。這里我們給出了2ASK、2FSK、2PSK 和2DPSK 的觀察波形，如下圖所示：（a）2ASK 信號頻域圖（b）2ASK 信號時域圖（c）2DPSK 信號頻域圖（d）2DPSK 信號時域圖（e）2FSK 信號頻域圖（f）2FSK 信號時域圖（g）2PSK 信號頻域圖（h）2PSK 信號時域圖當信號類型分別為2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 時，每種信號的誤碼率曲線圖如下圖所示：（a）2ASK 信號誤碼率曲線圖（b）2FSK 信號誤碼率曲線圖 （c）2PSK 信號誤碼

7、率曲線圖（d）2DPSK 信號誤碼率曲線圖由上述圖像分析可知，每種通信信號的誤碼率曲線都是隨著信噪比的變化而變化的。信噪比越小（負值），則信號越弱噪聲越強，由于噪聲太強所以出現(xiàn)誤碼率的幾率就很大，由圖可看出誤碼率趨向于1；信噪比越大（正值），則信號越強，噪聲越弱，此時噪聲的影響非常小所以出現(xiàn)誤碼的幾率幾乎為0，由圖可看出誤碼率為0。隨著碼元速率的增加，即在同一實驗中碼元個數(shù)的增加，誤碼率的值越來越精確，曲線也越來越平滑。2.通信干擾實驗結(jié)果及分析按照通信干擾實驗的使用操作，設置通信信號類型和干擾信號類型，信噪比，干信比上限為20dB，干信比下限為-10dB，干信比步長為2dB，碼元類型為隨機碼

8、，碼元速率為4000B的條件下，完成通信干擾實驗并對結(jié)果進行分析說明。這里，我們只介紹在噪聲干擾和梳狀干擾情況下的實驗結(jié)果。（1）.當干擾信號類型為噪聲干擾，信噪比為18dB 時，通信信號2ASK、2FSK、8FSK、2PSK、2DPSK 和QPSK 的誤碼率曲線圖如下圖所示：（a）2ASK 信號誤碼率曲線圖（b）2FSK 信號誤碼率曲線圖（c）8FSK 信號誤碼率曲線圖（d）2PSK 信號誤碼率曲線圖（e）2DPSK 信號誤碼率曲線圖 （f）QPSK 信號誤碼率曲線圖（2）.當干擾信號類型為梳狀信號，信噪比為15dB 時，通信信號2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK、QPSK 和QDPSK 的誤碼率曲線圖如下圖所示：（a）2ASK 信號誤碼率曲線圖 （b）2FSK 信號誤碼率曲線圖（c）2PSK 信號誤碼率曲線圖（d）2DPSK 信號誤碼率曲線圖 （e）QPSK 信號誤碼率曲線圖（f）QDPSK 信號誤碼率曲線圖由以上圖像分析可知，每種通