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| title | tags | summary |
|---|---|---|
| 干扰 | interference, jamming, spoofing, agc, cn0 | 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。 |
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/N0,即一赫兹带宽内的载波功率除以同带宽噪声功率:
C/N0 = P_r * G / (k * T_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/N0 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/N0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