基于CVSD编码的超短波电台抗干扰性能研究
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50珏 l 1 JtJ 20I7 I I J J Vt・I.50 N【1 N‘w.2()I7 th}i:1().3969/j.issn.1 002—0802.20 I 7.1 1.007 基于CVSD编码的超短波电台抗干扰性能研究 章小梅,王 鼎,刘云飞 (海 航 人 : 岛校Ix:,lli尔青. 266(14 摘要:采用Sitmdink软件搭建了CVSD编码仿真模型,研究了CVSI)在话音频段的编码特性 结合CVSI)编码在超短波电台中的实际应用,指出了压缩电路的性能改善作用 搭建跳频和跳扩 通信系统的仿真模型,采用多音、跟踪和部分频带三种典型干扰,仿真研究电台在跳频模式下采用 CVSI)、PCM编码和在跳频、跳扩模式下采用CVSI)编码的抗干扰能力,并通过计算失真度进行比较 结果显示,跳扩系统对抗部分频带和跟踪干扰的能力优于跳频系统,而对抗多音干扰的能力则弱于 跳频系统 J1 f=: , ..i关键词:(:vsI_)编码;PCM编码;话音压缩;跳频;跳扩 £十S n 中图分类号:TN9l4_4 文献标志码:A 文章编号:l002一{}802(20l7)一ll一2432—05 术n g V Anti-interference Performance of UHF Radio based on CVSD Coding ZHAN{ Xia(1一lnei.WANG Ding.IJU Y/Iii—n、 (Qjngdao(:…ll…H.Na,,al&viali{}n L[nive ̄’sity,Qingdao Shamh}rlg 266041 (:Iiina) Abstract:CVSD COt1i r】 simulatio ri tlttlttt?l is 1)lJilt up with Simu1ink,Hiltl(:VSI)t“)f1ing t:ttHI kt{-1㈩‘isli(・s ii1 atttlio ft’ Itit n【’y rangt LII discussed.Coml}i rle't1 with lhe pra{。tit‘al altplicalion()f-CVSI)coding in IJl【1’a— shot’1 w&tVt I’a(1it> the rw-i’rllnIt[1l1(・t intpi‘t)、,tqllen[(’f the{'onlpl-ossion L‘ir【‘uit is poinh、tl t’tt1.Sit1111latiI}tl lilt)(1el t)1’FH 8.tl{l I)S/FH{'olnt/l[1l/i{ a|im1 s','slerns are l}uih up.Litld the lht、PP I、pit・al inlett‘PrPn(・t I)f muhi—tIll1e. trtlt・king aI1lI t)ax’tial I tluen{‘Y Itantts adopted.The anti—intenCe ̄’e I’t'ol’1ililll{ ()f’the s vs[{ Ill with( V D. 1 (:M t・()(Jing iIi FH int}th-tttl{l CVS1){'oiling ii1 FH.1)S/FH mode is{list・LISS{ t1.AlitI.";Oiltt uset’tlJ(・ ()n‘・ItISiOttS tl-t tit-iIWI1 n,t)lIl the C{}III]Kll-iSt)It of(Iistot・IiOI1 iI1 diferenl simulations.Tlit i't SIIlIS iII{I alr Il1a1 tllc a1) l、 ot I)S/ fl ss ste ̄it in{!O[1llt{、I’ing II1P pat’tia1 frequent・Y I}Hilt1 fll】(I tra{'king intt I’fP II{・P is I)ettt I’ a『1 that ot。FH svhI lit.while the abiliIv【Il rests!the muhi—lOtle inlerferen{・e is wf:akt l Ittan【I1 II(1r FH svst{ 1II. Key words:CVSD Ct}tillI tr'.I}CM Coding;Vttit‘ Ct)lnpression;FH:I)S/I:tt 0 引 言 为j 改辫 肯传输质fil;, 趟 波地空l乜 存 码的超妲 波电俞的抗I 扰性能进f 研究 送 l{、f采州r CVSD(连续I,J 变斜率增量)渊制 1 CVSD编角翠石马应用 超延 波电 扰两类I 作模式传输话音时,可采片{ ’规和抗f 常规模式主 指凋幅和调频{几 (:、’SI)编 是对语音进行』 缩编码,目的址要在保 i JJi 建 齑质量的前提下,降低捕述讲膏信 的比 特牢,并 可能低的传输速牢【I获得高质量的语 效 …同时,CVSD编码的优劣Li土会血接对电 的抗f扰性能产生影响 水史将对基于CVSD编 干扰模式则主要包括 i种:血扩(DS)、跳频(FH)、 跳扩结合(DS/FH)方式 在抗干扰模式下发送话 音进行通信时,l其发话币『l收话的过程如图l所永 收稿日期:20I 7-07一I H:修回Et期:!【)1 7一l0一l2 rI i IIIl{iIt-:20I 7-07—1 8: vi…Illal・・:201 7】()I 2 ・2432・ I IIx I’1‘毁 -j{萎【I缸 ;0 ‘ [ 1 I 将} 简输入的} 阿 l 过 频放大、 (:、SI)址一种rj( 阶)随竹输入讲 JIi缩 、/1)转换后进f (:、SI)编 , j 送 , 、5述率 均斜 人小…连续变化的增 i州 力‘』 它的T作 l6 kh/s(FH、DS/FH) 戈32 kids(【) ),然后将 ‘处 模块进仃II-硼数 圳 _}I{J 绛L 州址他川多个连续町变斜率的线段求遄近计 青信 1斜峰i fl:_li、j ,x,j-s,V.的编 } l; }率为负I1l『, 蜀 5 0 CVSI) ,5f1、f, f 74-个¨、ffJf1心 J人J,数 j :编 做送刮连 5愉测 ,然 送纠斜率J 度拎制 滤波、功率放大J.q-送人线发州‘…k-接LI ̄H,P, 端进i J 低噪J: 选频放人 射 卜变坝为II 坝 一 Ilf 过滤波、放大 人线拨收剑的射频信 , 1 61 ,以 JfJ{分器输川{斜 的人,卜特数 j,: 6码 个rj;符数 :输 W7.1 ̄,7川1频数字处 q!、 州、(:VSI)解 、1)/A变换, 』I 迎过 频滤波放火J l送扬J 还 …I I 顿 ‘ 从 述发送 f1t的过 《:\SI)编 前埘i 肯 Ji-('ti'i I 就址JI1 J 【 7亍剑,IIz台 这 世仃r 缩处 输入 I,lJ!lJ 5分 的输Hl I …通过 滤波 人为O.h!iJf!!分 的输…下降-个rj 1=J{分 n,J输 将弧脱输入I 门 , Shl ̄nilink rft搭建r 进f (:VSI) fI “t I 述 晰 5 刈越过 筒进人} 台的各 (:\SI) 1l f}j 5十j{块。 。,『』n』冬I 2 JU ,J 币『J J}J I冬I 2的 (:\SI)编晰 系统埘1 000 Hz f’t f1{ II 1采取 瞍 制} 施 f ,}仿r , f 5 ,』 的波肜女i【『冬I 3 JIJ ,J 2 CVSD编解码仿真 迎过波肜 3¨J一以 …,( 、 )编 J : 的数 47 ̄:f 绘川ii…跳 通信系统火 度 随徵传输价 频 率 化的…【线 ,Jl体如 4所,J f…1 4- J.以彳亍…I,系统总 波,人 的大小 Ij被 f0输价l ‘的顿卒大致成线性火系,火 随着频率 n0 ft・尚I 增大一H. 3 000~3 400 Hz频段部分欠 r 随 率l 的幅度大于l 500 Hz以下的低频 部分 没仃3个以 的连“0” 成近“l” 合(:、SI)的编码 ,符 常 的 肯信 乃J 允分反映( 、SD的编 .’’ ,…址300~3 400 Hz 能,这 果川模拟 选取l4个频半点 跳频通 系统ffl进行 嗵价 比较火 度大小n,J仿r|,然后利川f MATI AB ・2433・ 20I7 1 国 园 N-I冬I l超短波电 的组成结中勾i_『以发现。为 r IJ 波}tz f 离频段,人 快速增人的 题,趔 发 ̄,Jt;Lf/q音频处埋部分加入J i 音』 缩 3抗干扰能力比较 越i★强 成I 司的抗H_Jc模 ‘ 心的 作 (或 幅器), 就是×lf幅度较人I l频率较 1然,活肯 缩和限幅的 小影响 机 ,埘小川 H 听 现H:的抗I:扰能 J 高的青步 f ’ ‘ ‘进行Jfi身 成f; 幅,以减,卜 l (WSD 蒯制时J √f 过载噪J 处 会 -定 度I 响 质. 将/f 尽卡¨… (:VSI)、1)CM 墨L j暂×・J J 台 8 } 模』 卜采J1 J r I 负 j删I 模式下采』fJ CVsD n匕较 cll,采川 跳 J嗣5分频 :卜扰、多 J 扰干『I跟 编码的抗卜扰1 蛳系统仃较火 n勺IIf f矧 ,就能满 ::川IIz俞通信的 求 2434 第50卷 I 1 踪 1 扰 3.1跳频模式下采用不同编码的比较 5永川t r(:、 )编fi,¥P-i',7 ̄JL频系统仿 模J . 信道『JI施7Jfl部分频 、多哥干¨跟踪式f 扰 进行仿 丧1记 J 不问f扰类 下的总 L ̄川:dx-失真," 比较J 们的抗卜扰性能 建●:超越波Itx l 作于跳频摸 的仿 模 , 其巾对话 信‘ ‘分Lj4采川PCM和C\SD编 方J|= 降I 5采JH( SI)编码的跳坝系统仍 使 表1 不同编码方式、不同干扰条件下跳频系统信号 失真度记录表 4.0 MHZ; 踪 十扰延迟 根 为0.002 s l,从总喈波夫真的角度分析可以得Ⅻ, ‘式的跳频系统都比果J{j 1)(:M 也就是说, 不沦是埘抗部分频带十扰、爹 I 扰或 足跟踪工 扰,果川(:VSI)编 P(:M (:、S1) 2.8ll ().682 2.063 0.285 3.42l 1.183 编码力 武的跳频系统抗r扰能力强很多(:VSI)编码对跳顺系统抗l 扰能力的提升 匿要影响 3.2不同模式下采用相同编码的比较 由 5口『以看 }I,i发跳频系统仿真模型主要 订6大模块组成,分圳为信源、编译码、测制解训、 跳频载波生成、信道秆l判决分析和跳频系统If1. J 控振荡器模块参数Q・ iest eill fl-eql ”Y设 为 l 000 000 Hz,Inpul sensilivilv没置为100 000 Hz/\, 『欠l 6是采刚CVSI)编码的跳扩系统仿 模 它 j 5的£嘤l 刖 1:扩频删制模块,即(:VSI) 编码输…的数字信弓’先进f 扩频ij+.-l ̄0后阿进行跳硼 训制在 他条什均保持 敏的前提F.埘这 个 模型分圳施加相同强度的部分频带卜扰、多占I:扰 频点32个,跳速为50 H(1『1/s,则跳频载波的频率 变化范 为l~4一MHz部分频 十扰的频率范 设置为l~2.1 MHz;多齿{:扰的f:扰频点数设 置为4个,分圳为1.2 MHz、2.4 MHz、3.6 MHz、 卞¨跟踪式十扰,然后通过THD模块汁算系统的总 波夫 ,,f 表2 rf1进i 录 【冬i 6采Jtl(:、SI)编码的跳扩系统仿 模 }¨ ・2435・ 、、w.Ix1HZ .I’l1n 迎f 妓术 2017 4t 表2不N T作模式下系统的失真度记录表 市jl!i 技术 2009 30(02):90—94. HljAN( Jian—juI1.(:AO.rie-y(1lig.CVSI)Algori[hiii alqd Spee(・h Enha13(・cl11PnqJ I_-J0U¨ial ot’Milital’Y 跳频 跳扩 0.782 0.402 0.285 0.396 1.183 0.904 C(/mlllul1i【・ations Tel、luu4ogy.2009.30(02):90—94. ('VSD仿真及 『21 侯灿靖,达新 .l55. 某tE'-;-:电台语 时表2 fi9数据进 对比分析可知,跳扩系统红 对抗部分频带十扰和跟踪式干扰方而的能力较跳频 终端『1l的应用lJI.火力‘j指挥拄制,201(),33(10):149- 系统有所增侮,但在埘抗多音干扰方面l月显不如跳 J频系统 HOU(;an-jing.DA Xin-yu.The Silnu]atiol1 of CVSI) Algorithm and its Ap1)li‘‘alion to Voi(。P Pm‘。essing Unit I’f1 a Cerlain Ground—hi—air Transmitter—rP(・eiver[J1.Firl ̄ 4结语 Conti-ol alld Comnmntl CniI1 rnl,2010,33(I()):149—155. 通过Simulink搭建的基于cVSD干"PCM编码 if JJj;,s ̄I M1.第7版.』七京:日防 【31 樊吕信,博丽妫 通{版 ,20l4. lfg ̄k频和跳扩仿真系统模, 结合超短波电俞的实 际应H』, 部分频带{ 扰、多爵f扰和跟踪式干扰 下采川火 度评判的力‘法,研究r跳频和跳扩系统 的抗I:扰能 J,得…『{l1卜结论: } AN Chang—xin,CA()IJi—IIi.|.ColilnllJlli(‘alion})riil【.ipleI M 1. BeiiiIig:National lielense In(1ustry h sH.2014. Matla1)/Simiilink通信系统建模 仿真实例分 l4l 邵 斌.折I .北京:清华大学…版}I .2008. SHAO YH--bin.Mo(Ming and Sin'lt1hilion An Ll[Vsi .(I)采川CVSI)编码方式的跳频系统抗十扰 性能优j:PCM编码办式; (2)小同类型} 扰埘基于CVSD编码的跳顺 0f MtlIl d b/Si111 1k‘ ‘iII1I'lluI1i( afiOil Y st IllIM I. Beiiing:QinghiILl Uniw I siiy I)ress.2008. 系统的影II阳程度足:跟踪 干扰>部分频带干扰> 多 l:扰;  ̄-b 结 的 :刚趟 波I 俞抗l 扰性能 【5] 孙俯.堆P#l(3)跳扩系统埘抗部分频带1 扰和跟踪式r 扰的能 J优j二跳频系统, 对抗多 1:扰的能力则 刺 跳频系统 以l 论×lf超短波电 的使J|Ij 仃指导意义, 的研究l1)1.南 :南“航 大学,2014. sL N Qi Jil1.Study OI1 AIIli—jt!InIIIing rl。OII。‘‘。liaI1( IlI1 MiIitill’Y Uhi’ashoit Wave Ra(Ii0 StaIiOII based OII Junlpi rig HII(I Expansionl D1.Nal1‘‘l1.1lig:Nan(‘hangllang I】11ivPrsiIv.20】4 rIr以据此提…一些抗十:扰运用的建议,如:对付快 速跟踪式l:扰的战术方法选用跳频一r-fi;方式,同时 加大跳频带宽,即实施 频段跳频; 遇到部分频 作者简介: 章小梅(1963一),殳,f 王鼎(1988 ), ,{i 教授, }if:iJ rb. 导航; 主要研究h‘…为军用尢线电通 lJj导航; 主要研究厅 为军J¨尢线f jl=!i 音增强1.I 主要研究力‘ 勾军川尢线电通信卜j导航 带甚至宽带r扰或强1:扰时,官使川跳扩混合T作 b式 参考文献: I l 建0:, 铁 .( SI)算法研究及 刘云飞(1983一), ,倾_卜,iJi:!Jili, ・2436・