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title: 干扰
tags: interference, jamming, spoofing, agc, cn0
summary: 噪声与相干源的区别——前者逐步劣化测量，后者用假信号替换真信号。
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# 干扰

干扰是频段内一切不是目标信号的东西。工程后果完全取决于它是互不相关的噪声还是相干源：前者使测量平滑劣化，后者可能让接收机报告一个从未被发出的东西。

## 定义

- **噪声**与目标信号不相关。它抬高噪声底、降低载噪密度比，缩短可用弧段并增加测距误差。
- **阻塞式干扰**是高功率源，把前端推离线性范围，使目标信号不再可恢复。
- **欺骗式干扰**是构造得形似目标信号的相干源，功率低于阻塞门限，使接收机跟踪错误位置而链路看起来正常。

区别不在功率，而在相干性；这正是把"响亮失败"与"安静失败"分开的东西。

## 数学含义

### 载噪密度比

可用量是载噪密度比，记作 $C/N_0$，即一赫兹带宽内的载波功率除以同带宽噪声功率：

$$
\frac{C}{N_0} = \frac{P_r G}{k T_{\text{system}} F}
$$

指向损耗、雨衰落或干扰都会降低它，而测距误差按它的平方根标度。代价六分贝 $C/N_0$ 的干扰造成的测距精度损失远大于六分贝。

### 门限

接收机有一段可用输入功率区间，下限由噪声系数决定，上限由模拟链路饱和点决定。在上限之上，增益压缩使输出成为总功率的函数而不是目标信号的函数，接收机对目标信号是否存在变得盲目。

这正是中等功率干扰比高功率干扰更有效的原因：强干扰会被发现，中等的不会。

### 相干性

扩频接收机把入射信号与已知码相关。噪声不相关，按处理增益被抑制。知道该码、或重放该码的相干干扰不被抑制，因为它满足了相关。这正是多普勒观测量在该环境下受欢迎的原因：干扰机必须复现运动才能破坏它。

## 单位约定

- 功率：相对一毫瓦的分贝；$C/N_0$ 用 dBHz。
- 噪声系数无量纲，以分贝表示。
- 在没有参考的情况下无法把未知源的信号强度换算为绝对量，这正是干扰报告本质上是相对的原因。

## 适用边界

可用缓解手段决定风险。频率捷变与自适应编码对噪声和宽带干扰有效，对跟随捷变的干扰无效。测向与波束对消对与目标源不同址的干扰有效，对同址的无效。

自动增益控制在该场景下是隐患：它使接收机报告恒定的输出功率，而这恰好让干扰藏在看起来正常的读数里。

在没有参考的情况下报告干扰很困难，因此实际上是通过观察到应有信号缺失来报告，而不是刻画替换了它的是什么。

## 标准

- 干扰报告：国际电信联盟《无线电规则》
- 信号质量报告：CCSDS 关于跟踪数据消息的建议

## 另见

- [[link-budget]]：干扰消耗的裕量
- [[doppler-and-rate]]：为何该测量可能被腐化而非劣化
- [[operations-planning]]：运行层面的应对