通信对抗原理第5章 通信侦察系统的灵敏度和作用距离
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雷达侦察作用距离(本科)
切线信号灵敏度PTSS和工作灵敏度POPS定义
在输入脉冲功率电平作用下,接收机输出端 脉冲与噪声叠加后信号的底部与基线噪声( 只有接收机内噪声时)的顶部在一条直线上( 相切),则称此输入脉冲信号功率为切线信号 灵敏度PTSS。
当输入信号处 于切线电平时, 接收机输出端 视频信号与噪 声的功率比约 为8dB。
修正的侦察方程
(1)雷达发射机到雷达发射天线间的馈线损耗L1≈3.5dB; (2)雷达发射天线波束非矩形损失L2≈1.6～2dB; (3)侦察天线波束非矩形损失L3≈1.6～2dB; (4)侦察天线增益频带内变化所引起损失L4≈2～3dB;
(5)侦察天线与雷达信号极化失配损失L5≈3dB;
(6)从侦察天线到接收机输入端的馈线损耗L6≈3dB
工作灵敏度POPS的定义为:接收机输入端在 脉冲信号作用下,其视频输出端信号与噪声 的功率比为14dB时,输入脉冲信号功率为接 收机工作灵敏度POPS。 工作灵敏度的换算 PTSS+3dB 平方律检波 POPS= PTSS+6dB 线性检波
5.2 侦察作用距离
简化的侦察方程
假设侦察机和雷达的空间位置如图5―5所示,雷 达的发射功率为Pt,天线的增益为Gt,雷达与侦察 机之间的距离为R,当雷达与侦察天线都以最大增 益方向互指。
2 PG t t Rr 2 0.1L (4 ) P 10 r min 1 2
侦察的直视距离
在微波频段以上,电波是近似直线传播的,地球表面 的弯曲对传播有遮蔽, 侦察机与雷达间的直视距离 受到限制。假设雷达天线和侦察天线高度分别为 Ha,Hr, R为地球半径, 直视距离为
侦察接收天线收到的雷达信号功率
军事信息对抗技术
（军事信息技术2 生长干部系列教材通信指挥学院）第三章军事信息对抗技术第一节通信对抗技术通信对抗技术是指为削弱、破坏敌方无线电通信系统的使用效能并保护己方无线电通信系统使用效能的正常发挥所采取的各种技术措施的总称。
通信对抗技术的基本内容包括:无线电通信对抗侦察技术(简称通信对抗侦察技术)、无线电通信干扰技术(简称通信干扰技术)、反通信侦察/抗干扰技术(简称通信防御技术)3部分。
其技术体系如图6-2所示。
一、通信对抗侦察技术（一）概述1、通信对抗侦察通信对抗侦察是指使用通信侦察设备对敌方无线电通信信号进行搜索截获、分析识别、监视跟踪以及测向和定位等，以获取信息内容、技术参数、工作特征和辐射源位置等情报的活动。
通信侦察是通信对抗的一个重要组成部分，是实施通信对抗的前提和基础。
2、通信对抗侦察的主要任务通信对抗侦察的主要任务包括以下3个方面1）侦听侦收使用无线电侦听侦收设备，获取敌方无线电通信信号技术参数(如工作频率、调制方式)和工作特征(如联络时间、联络代号)等。
2）测向定位使用无线电侦听侦收设备测定敌方通信信号的来波方位，确定敌方通信电台的地理位置。
3）分析判断通过对敌方通信信号的技术特征参数、工作特征和电台位置参数的分析，查明敌方通信网的组成、指挥关系和通联规律，查明敌方无线电通信设备的类型、数量、部署和变化情况。
从而可进一步判断敌指挥所位置、敌军战斗部署和行动企图等。
3、通信对抗侦察的特点通信侦察的目标是无线电信号。
这些信号是多种多样的，敌人在进行通信时总是千方百计地希望能顺利进行通信，通信的内容不被对方截获。
而作为侦察者则反之，总是希望能搜索、截获尽量多的敌方通信信号，以便从中分析出多的情报内容，作为干扰或攻击敌人的作战行动的情报依据。
在这种侦察与反侦察的对立斗争中，使得通信对抗侦察有如下特点:1）信号频段宽、数量多通信侦察需要覆盖无线电通信所使用的全部频率范围。
从目前的技术发展情况看，这个频率范围人约从几千赫兹到几十吉赫兹。
通信对抗原理第4章 通信侦察系统的信号处理_OK
通信信号的分选和分离、参数的测量分析是通信侦察预处 理的功能。在通信侦察系统瞬时带宽内，一般存在多个通信信 号。预处理的任务之一是将多个重叠在一起的通信信号分离出 来，这称为通信信号的分选或者分离。通信信号的分选和分离 通常是一种盲分离，因为落在瞬时带宽内的通信信号的参数2是
第4章 通信侦察系统的信号处理
任意时刻不相关。接收信号的相关函数为
Rx(τ)=E{x(t)x(t+τ)}=Rs(τ)+Rn(τ)
(4.2-12)
其中,Rs(τ)和Rn(τ)分别是信号和噪声的相关函数，并且已经利用
了两者不相关的性质。
11
第4章 通信侦察系统的信号处理
由于n(t)为窄带平稳随机噪声，因此其相关函数具有以
下性质
Rn
进行M次方，获得频率为Mf0的单频信号。对上述单频信号进
行FFT，可以实现载波频率估计
15
第4章 通信侦察系统的信号处理
4.2.2信号的带宽测量分析
信号带宽是信号的重要参数之一，它的测量分析对于实现
匹配和准匹配接收、调制类型识别、解调都是十分重要的。信
号带宽可以利用频谱分析仪进行人工观察和测量，也可以通过
对信号的采样序列x(n)进行FFT，得到它的频谱序列为
X(k)=FFT{x(n)}
(4.2-9)
9
第4章 通信侦察系统的信号处理
然后估计其中心频率：
Ns / 2
k
X (k)
2
ˆf0
k 1
Ns/2 X (k) 2
k 1
(4.2-10)
频域估计方法适合于对称谱的情况，如AM/DSB、FM、F SK、ASK、PSK等大多数通信信号。
第4章通信侦察系统的信号处理41概述42通信信号参数的测量分析43通信信号调制类型识别44通信信号解调习题第4章通信侦察系统的信号处理41概述通信侦察系统信号处理的任务是在一个由多种信号构成的复杂和多变的信号环境中从其中分选和分离多个通信信号测量和分析各个通信信号的基本参数识别通信信号的调制类型和网台属性并进一步对信号进行解调处理监听或者获取它所传输的信息作为通信情报
第4章 通信侦察系统的信号处理
任意时刻不相关。接收信号的相关函数为
Rx(τ)=E{x(t)x(t+τ)}=Rs(τ)+Rn(τ)
(4.2-12)
其中,Rs(τ)和Rn(τ)分别是信号和噪声的相关函数，并且已经利用
了两者不相关的性质。
11
第4章 通信侦察系统的信号处理
由于n(t)为窄带平稳随机噪声，因此其相关函数具有以
下性质
Rn
进行M次方，获得频率为Mf0的单频信号。对上述单频信号进
行FFT，可以实现载波频率估计
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第4章 通信侦察系统的信号处理
4.2.2信号的带宽测量分析
信号带宽是信号的重要参数之一，它的测量分析对于实现
匹配和准匹配接收、调制类型识别、解调都是十分重要的。信
号带宽可以利用频谱分析仪进行人工观察和测量，也可以通过
对信号的采样序列x(n)进行FFT，得到它的频谱序列为
X(k)=FFT{x(n)}
(4.2-9)
9
第4章 通信侦察系统的信号处理
然后估计其中心频率：
Ns / 2
k
X (k)
2
ˆf0
k 1
Ns/2 X (k) 2
k 1
(4.2-10)
频域估计方法适合于对称谱的情况，如AM/DSB、FM、F SK、ASK、PSK等大多数通信信号。
第4章通信侦察系统的信号处理41概述42通信信号参数的测量分析43通信信号调制类型识别44通信信号解调习题第4章通信侦察系统的信号处理41概述通信侦察系统信号处理的任务是在一个由多种信号构成的复杂和多变的信号环境中从其中分选和分离多个通信信号测量和分析各个通信信号的基本参数识别通信信号的调制类型和网台属性并进一步对信号进行解调处理监听或者获取它所传输的信息作为通信情报
雷达对抗原理第5章 雷达侦察作用距离和截获概率-PPT课件
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
图5-5 单个脉冲线性检波时检测概率和所需信噪比的关系曲线
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
5.2 侦察作用距离
5.2.1 侦察方程 在忽略大气传播衰减、系统损耗、地面和海面反射等因 素影响的情况下，假设雷达与雷达侦察机的相对位置和空间 波束互指，如图5-6所示，则经过侦察接收天线输出的雷达
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
5.1.3 POPS的分析计算
由于切线信号灵敏度状态下的输出信噪比近似为8 dB， 典型侦察接收机POPS状态下的输出信噪比为14 dB，在忽略 检波器小范围内非线性影响的情况下，POPS可以直接由PTSS 换算得到:
3 dB 平方率检波 P OP SP TSS 6 dB 线性检波
的结果： PDS=－114 (dBm)+FR(dB)+10 lgΔfR(dB)+D (dB) (5-23) 式中, ΔfR的单位仍为MHz；D称为检测因子，它是在给定虚 警概率Pfa和检测概率Pd的条件下，窄带接收机线性系统输 出端所需要的信噪比。 由于雷达侦察接收机检测的是逐个射频脉冲信号，图55粗略地给出了窄带接收机单个脉冲检测时D与Pfa、Pd的关 系曲线。从图中可见，当Pfa=10－6，Pd=0.9时，D≈13 dB。
式中, A为检波器品质常数,
A 4 RV FV 2 KT0
令Kc=2.5，ΔfR、ΔfV均以MHz为单位，括号外的FR以dB为单 位，括号内的FR为真值，可得
P 114 (dBm F (dB) ) TSS R f 2 2 A V 10 lg 3 . 1 f 2 . 52 f f f 1 . 56 f 2 2 ) (5-15) (dBm R R V V R G F R R
通信原理第5章(樊昌信第七版)
§5.1.1 常规调幅(AM)
AM表达式
载波项
AM调制器
边带项
条件：
第十一页，编辑于星期二：十五点 二十三分。
AM波形和频谱
第十二页，编辑于星期二：十五点 二十三分。
AM信号的特点
时，AM波的包络正比于调制信号m(t)，
故可采用包络检波。
AM的频谱由载频分量、上边带和下边带组成。
输出噪声
相干解调
包络检波
39
第三十九页，编辑于星期二：十五点 二十三分。
解调器框图
相干
Sm(t)
同步
分析模型
sm t
带通
BPF
滤波器
si t
ni t
低通
m o (t )
cosct
解调器
解调器
mo t
no t
n t
性能指标
输出信噪比：
制度增益：
GSSB 1
So
Si
即
No Ni
B=fH
GDSB 2
So
Si
即
2
No
Ni
B=2fH
能否说：DSB系统的抗噪声性能 优于 SSB 系统呢？
在相同的Si，n0， fH条件下：
∴ DSB和SSB的抗噪声性能相同。
第四十七页，编辑于星期二：十五点 二十三分。
5.2.1 相干解调的抗噪声性能
SSB和DSB抗噪声性能讨论
第三页，编辑于星期二：十五点 二十三分。
为什么要
进行调制
？
调制目的
进行频谱搬移，匹配信道特性，减小天线尺寸；
现代通信对抗原理与应用
现代通信对抗原理与应用目录:第1章绪论1.1 现代通信对抗概述1.2 现代通信对抗系统组成和特点1.3 通信对抗技术及发展趋势1.4 现代通信对抗系统的主要技术指标参考文献第2章通信对抗中信号的侦察接收2.1 通信侦察信号环境2.2 侦察接收机2.3 侦察信号的数字化和频域信息呈现2.4 侦察信号的采集存储2.5 侦察系统的灵敏度和作用距离参考文献第3章通信对抗中的信号参数分析测量3.1 工作频率的测量方法3.2 数字通信信号的符号速率测量3.3 信号带宽和电平的测量3.4 常规通信信号调制参数分析3.5 跳频信号侦察参数分析3.6 扩频通信信号参数分析参考文献第4章通信对抗中的信号分类识别4.1 信号特征参数分析4.2 信号细微特征分析4.3 信号识别的准备4.4 常规信号分类识别4.5 基于深度学习的信号分类识别参考文献第5章特定通信信号分析方法5.1 Link4A数据链信号的分析方法5.2 Linkll数据链信号的分析方法5.3 Linkl6数据链信号的分析方法参考文献第6章通信信号测向方法6.1 概述6.2 传统测向方法6.3 空间谱估计测向方法参考文献第7章无源定位原理与应用方法7.1 单站无源定位技术7.2 多站无源定位技术7.3 小结参考文献第8章通信干扰基础8.1 对抗目标的抗干扰手段8.2 通信干扰能力描述8.3 通信干扰功率概算参考文献第9章通信干扰技术与方法9.1 瞄准式干扰9.2 拦阻式干扰9.3 对扩谱信号的干扰9.4 灵巧干扰9.5 精确干扰9.6 分布式干扰。
通信原理(刘镰斧)第5章基本的数字频带传输课件
复合调制的优点是能够充分利用各种调制方式的优点，提高信号传输的可靠性和有 效性。
04
CATALOGUE
数字频带传输系统的性能指标
有效性
有效性是指数字频带传输系统在单位时间内传输的位数或比 特数，通常用比特率（bit rate）来表示。比特率越高，系统 的有效性越好。
数字频带传输系统的有效性受到多种因素的影响，包括信号 带宽、信道容量、调制方式等。为了提高系统的有效性，可 以采用高阶调制技术、信源编码技术等手段。
信道
01
02
03
04
信道是数字频带传输系统中信 号传输的媒介，可以是无线、
有线或光纤等。
信道特性对信号传输质量有很 大的影响，包括带宽、噪声、
失真和干扰等。
为了保证信号传输的质量，需 要对信道进行必要的处理和补 偿，如滤波、均衡和去噪等。
信道容量是信道传输信号的速 率上限，受到信道带宽和信噪
比的限制。
05
CATALOGUE
数字频带传输系统的实际应用案例
数字电视信号传
数字电视信号传输
数字电视信号传输系统利用数字频带传输技术，将电视节目信号进行数字化处理，并通过有线、卫星或地面无线 等方式进行传输，最终在接收端解码还原成原始的电视信号。
优势
数字电视信号传输具有抗干扰能力强、图像质量高、传输容量大等优点，能够提供更加清晰、稳定的电视信号， 同时也便于实现加密、解密和版权保护。
数字频带传输系统的历史与发展
历史
数字频带传输技术起源于20世纪60 年代，随着数字信号处理技术和集成 电路技术的发展，数字频带传输系统 的性能得到不断提升。
发展
未来数字频带传输系统将朝着更高速 度、更远距离、更高可靠性的方向发 展，同时与物联网、云计算等新兴技 术融合，拓展更广泛的应用领域。
04
CATALOGUE
数字频带传输系统的性能指标
有效性
有效性是指数字频带传输系统在单位时间内传输的位数或比 特数，通常用比特率（bit rate）来表示。比特率越高，系统 的有效性越好。
数字频带传输系统的有效性受到多种因素的影响，包括信号 带宽、信道容量、调制方式等。为了提高系统的有效性，可 以采用高阶调制技术、信源编码技术等手段。
信道
01
02
03
04
信道是数字频带传输系统中信 号传输的媒介，可以是无线、
有线或光纤等。
信道特性对信号传输质量有很 大的影响，包括带宽、噪声、
失真和干扰等。
为了保证信号传输的质量，需 要对信道进行必要的处理和补 偿，如滤波、均衡和去噪等。
信道容量是信道传输信号的速 率上限，受到信道带宽和信噪
比的限制。
05
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数字频带传输系统的实际应用案例
数字电视信号传
数字电视信号传输
数字电视信号传输系统利用数字频带传输技术，将电视节目信号进行数字化处理，并通过有线、卫星或地面无线 等方式进行传输，最终在接收端解码还原成原始的电视信号。
优势
数字电视信号传输具有抗干扰能力强、图像质量高、传输容量大等优点，能够提供更加清晰、稳定的电视信号， 同时也便于实现加密、解密和版权保护。
数字频带传输系统的历史与发展
历史
数字频带传输技术起源于20世纪60 年代，随着数字信号处理技术和集成 电路技术的发展，数字频带传输系统 的性能得到不断提升。
发展
未来数字频带传输系统将朝着更高速 度、更远距离、更高可靠性的方向发 展，同时与物联网、云计算等新兴技 术融合，拓展更广泛的应用领域。
电子对抗第五章
1/ 2
2. 修正侦察方程
考虑到雷达馈线的损耗、雷达发射天线非矩 形损失、侦察天线非矩形损失、侦察天线增益变 化引起的损失、雷达与侦察天线极化失配损失、 侦ห้องสมุดไป่ตู้馈线损耗等因素：
L
L
i 1
n
i
14.7 ~ 16.5dB
1/ 2
Pt G t G r Rr 2 0. 1L (4 ) Pr min 10
系统的截获概率和截获时间主要取决于前端的 截获概率和截获时间。 信号处理部分也影响它。
2
3. 侦察的距离优势
侦察视距
A Hr R B C Ha
R SR 4.1( H a H r )
侦察作用距离：
Pt Gt G r Rr 2 (4 ) Pr min
2
1/ 2
雷达作用距离：
Ra Pt Gt2 2 3 (4 ) Pr min
PTSS Af v 114dBm FR 10 lg 3.1f R2.5 2 2 G R FR
当 fR 2fV时
PTSS
Af v 114dBm FR 10 lg 3.1f V 2.5 2 2 G R FR
Pi , j
PWi PWj t PRIj PWi PWj t PRIj
i, j 1,2, , N ; i j
雷达i不重合其它雷达的概率为
Pimiss
j 1, j i
(1 P
N
i, j )
i 1,2, , N
6) 前端无丢失截获概率（前端截 获并且无重合丢失的概率
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系数总是大于1的， 它表示了输出信噪比恶化的程度。 将上式 写成对数形式， 噪声系数的意义就更清楚：
N out N 10 lg F GN (5.1-3) int N N (dB) 10 lg 10 lg G 10 lg out 10 10 in 噪声系数表示输出信噪比恶化的程度， 它说明， 由于接 收机内部噪声的存在， 其输出噪声功率总是大于其输入噪声 功率。
Nin=KT0Bn
(5.1-6)
当接收机与天线完全匹配时，接收机输入端的噪声功率为 (5.1-7) 其中,K=1.38×10－23(焦耳/度)是波尔兹曼常数;T0是标准温度(290 K)；Bn是接收机等效噪声带宽(Hz)。接收机灵敏度定义为接收 机输入端的最小信号功率，它表示为
S out (5.1-8) P S KT B N KT B N S NR r m in in 0 n F 0 n F o m in N out
考虑信号处理对信噪比的改善作用，如信号处理采样FFT
处理，FFT的分辨率为25kHz，则接收机灵敏度为 Prmin=－174+10lg(25×103)+12+8=－110(dBm) 可见，由于信号处理提高了输出信噪比，接收机灵敏度提 高了19dB。其本质是由于FFT分析的作用，等效噪声带宽由 2MHz下降到25kHz，使接收机灵敏度提高。考虑到信号处理对 接收机灵敏度的贡献，将式(5.1-9)修正为
式中,噪声系数NF、输出信噪比SNRo以dB为单位；等效噪声带
在式(5.1-9)中，信噪比是检测信噪比，没有考虑信号处理
的影响。设某通信侦察接收机的中频放大器输出信噪比为8dB，
中频带宽2MHz，射频前端噪声系数为12dB，则它的灵敏度为 Prmin=－174+10lg(2×106)+12+8=－91(dBm)
整个接收机的噪声系数有极大的影响。此外，后级电路对总噪
5.1.2接收机灵敏度 接收机灵敏度是接收机的重要指标之一，也是通信侦察系 统的重要指标之一。接收机灵敏度与噪声系数有关，它是指在 接收机与天线完全匹配的条件下，接收机输入端的最小信号功 率。由噪声系数的定义，接收机输入端的信号功率为
So u t Sin Nin NF No u t
(5.1-1)
如果接收机的增益为G， G=Sout/Sin， 则
N out NF GN int
(5.1-2)
上式表明， 噪声系数是接收机输出端的总噪声功率Nout与
其输入端的噪声功率经接收机放大后得到的噪声功率GNin的比。 接收机输出噪声由两部分构成， 其一是接收机输入的噪声被
放大后的输出， 其二是接收机内部产生的噪声。 因此， 噪声
PT，则在距离发射天线R处，信号功率均匀地分布在一个半径
为R的球面上，该处的功率密度为
PT ST 4 πR 2
的接收天线感应的信号功率为
(5.2-1)
如果接收天线距离发射天线的距离为R，则有效面积为Ae
PT Ae PR 2 4πR
接收机输出噪声是由其内部的放大器、 滤波器、 混频器 等单元电路产生的， 这些单元以级联方式完成接收机的功能。
下面讨论级联电路的噪声系数的计算问题。 设两级级联电路的
噪声系数和增益分别为NF1、 NF2和G1、 G2， 则级联后其总的 噪声系数为
N 1 F 2 N F N F 1 G 1
类似地， n级级联电路的总噪声系数为
可见，接收机灵敏度与接收机等效带宽、噪声系数和输出信
接收机灵敏度经常用分贝形式表示，对上式取对数，并且
将K和T0的值代入，经过简单的计算，可以得到 Prmin=－174+10lg(Bn)+NF+SNRo(dBm) 宽Bn以Hz 值得指出的是，上式中的噪声带宽、噪声系数、输出信噪 比必须在同一个检测点计算。如在中频放大器输出端检测，则 三者分别是中放带宽、中放噪声系数和中放输出信噪比。如果 是在信号处理器输出检测，则它们分别是信号处理器的分析带 宽、中放输出信噪比，而噪声系数包括射频通道噪声、ADC量 化噪声、信号处理器截断噪声等在内的接收机总噪声系数。 (5.1-9)
第5章 通信侦察系统的 灵敏度和作用距离
5.1 通信侦察接收机灵敏度
5.2 通信侦察系统的作用距离
5.3 习题 通信侦察系统的截获概率
5.1 通信侦察接收机灵敏度
5.1.1噪声系数 噪声系数是衡量接收机内部噪声的一个物理量， 它定义为 接收机输入端信噪比与输出端信噪比之比， 即
N
F
S in N in S out N out
5.2 通信侦察系统的作用距离
信道是通信信号传播的途径。对于无线通信系统，无线信 道的电磁波的主要传播方式有直接波、表面波、反射波、折射 波、绕射波和散射波等。在视距范围内的地－空、空－空通信 的主要传播方式是直接波，它的传播模型可以用自由空间传播 模型描述。而地－地通信则复杂得多，可以采用地面反射传播 5.2.1自由空间电波传播模型 设在自由空间中存在一个全向的点辐射源，其发射功率为
1 N 1 N 1N F 3 Fn F 2 N N F F 1 G G G G G G 1 1 2 1 2 n 1
(5.1-4)
(5.1-5)
由上式可以看出，当后级电路增益很高时，总噪声系数主
要取决于前级电路的噪声系数。因此，为了降低总噪声系数，
需要适当提高第一级电路的增益，同时降低它的噪声系数。接 收机的第一级通常是低噪声放大器，它的增益和噪声系数对于
Prmin=－174+10lgBn+NF+SNRo－Gp (dBm) 其中,Gp是信号处理增益，它定义为信号处理输入、输出信噪 比改善比，即
G S N S N o i
p
(5.1-10)
对于FFT分析和信道化处理，信号处理增益的理论值是其输入 信号带宽与输出信号带宽之比。而由于ADC量化噪声和信号 处理截断噪声的存在，实际处理增益比理论值低2～5dB左右。 频前端的噪声系数为 NF=174+Prmin－10lg(Bn)－SNRo (dB)
N out N 10 lg F GN (5.1-3) int N N (dB) 10 lg 10 lg G 10 lg out 10 10 in 噪声系数表示输出信噪比恶化的程度， 它说明， 由于接 收机内部噪声的存在， 其输出噪声功率总是大于其输入噪声 功率。
Nin=KT0Bn
(5.1-6)
当接收机与天线完全匹配时，接收机输入端的噪声功率为 (5.1-7) 其中,K=1.38×10－23(焦耳/度)是波尔兹曼常数;T0是标准温度(290 K)；Bn是接收机等效噪声带宽(Hz)。接收机灵敏度定义为接收 机输入端的最小信号功率，它表示为
S out (5.1-8) P S KT B N KT B N S NR r m in in 0 n F 0 n F o m in N out
考虑信号处理对信噪比的改善作用，如信号处理采样FFT
处理，FFT的分辨率为25kHz，则接收机灵敏度为 Prmin=－174+10lg(25×103)+12+8=－110(dBm) 可见，由于信号处理提高了输出信噪比，接收机灵敏度提 高了19dB。其本质是由于FFT分析的作用，等效噪声带宽由 2MHz下降到25kHz，使接收机灵敏度提高。考虑到信号处理对 接收机灵敏度的贡献，将式(5.1-9)修正为
式中,噪声系数NF、输出信噪比SNRo以dB为单位；等效噪声带
在式(5.1-9)中，信噪比是检测信噪比，没有考虑信号处理
的影响。设某通信侦察接收机的中频放大器输出信噪比为8dB，
中频带宽2MHz，射频前端噪声系数为12dB，则它的灵敏度为 Prmin=－174+10lg(2×106)+12+8=－91(dBm)
整个接收机的噪声系数有极大的影响。此外，后级电路对总噪
5.1.2接收机灵敏度 接收机灵敏度是接收机的重要指标之一，也是通信侦察系 统的重要指标之一。接收机灵敏度与噪声系数有关，它是指在 接收机与天线完全匹配的条件下，接收机输入端的最小信号功 率。由噪声系数的定义，接收机输入端的信号功率为
So u t Sin Nin NF No u t
(5.1-1)
如果接收机的增益为G， G=Sout/Sin， 则
N out NF GN int
(5.1-2)
上式表明， 噪声系数是接收机输出端的总噪声功率Nout与
其输入端的噪声功率经接收机放大后得到的噪声功率GNin的比。 接收机输出噪声由两部分构成， 其一是接收机输入的噪声被
放大后的输出， 其二是接收机内部产生的噪声。 因此， 噪声
PT，则在距离发射天线R处，信号功率均匀地分布在一个半径
为R的球面上，该处的功率密度为
PT ST 4 πR 2
的接收天线感应的信号功率为
(5.2-1)
如果接收天线距离发射天线的距离为R，则有效面积为Ae
PT Ae PR 2 4πR
接收机输出噪声是由其内部的放大器、 滤波器、 混频器 等单元电路产生的， 这些单元以级联方式完成接收机的功能。
下面讨论级联电路的噪声系数的计算问题。 设两级级联电路的
噪声系数和增益分别为NF1、 NF2和G1、 G2， 则级联后其总的 噪声系数为
N 1 F 2 N F N F 1 G 1
类似地， n级级联电路的总噪声系数为
可见，接收机灵敏度与接收机等效带宽、噪声系数和输出信
接收机灵敏度经常用分贝形式表示，对上式取对数，并且
将K和T0的值代入，经过简单的计算，可以得到 Prmin=－174+10lg(Bn)+NF+SNRo(dBm) 宽Bn以Hz 值得指出的是，上式中的噪声带宽、噪声系数、输出信噪 比必须在同一个检测点计算。如在中频放大器输出端检测，则 三者分别是中放带宽、中放噪声系数和中放输出信噪比。如果 是在信号处理器输出检测，则它们分别是信号处理器的分析带 宽、中放输出信噪比，而噪声系数包括射频通道噪声、ADC量 化噪声、信号处理器截断噪声等在内的接收机总噪声系数。 (5.1-9)
第5章 通信侦察系统的 灵敏度和作用距离
5.1 通信侦察接收机灵敏度
5.2 通信侦察系统的作用距离
5.3 习题 通信侦察系统的截获概率
5.1 通信侦察接收机灵敏度
5.1.1噪声系数 噪声系数是衡量接收机内部噪声的一个物理量， 它定义为 接收机输入端信噪比与输出端信噪比之比， 即
N
F
S in N in S out N out
5.2 通信侦察系统的作用距离
信道是通信信号传播的途径。对于无线通信系统，无线信 道的电磁波的主要传播方式有直接波、表面波、反射波、折射 波、绕射波和散射波等。在视距范围内的地－空、空－空通信 的主要传播方式是直接波，它的传播模型可以用自由空间传播 模型描述。而地－地通信则复杂得多，可以采用地面反射传播 5.2.1自由空间电波传播模型 设在自由空间中存在一个全向的点辐射源，其发射功率为
1 N 1 N 1N F 3 Fn F 2 N N F F 1 G G G G G G 1 1 2 1 2 n 1
(5.1-4)
(5.1-5)
由上式可以看出，当后级电路增益很高时，总噪声系数主
要取决于前级电路的噪声系数。因此，为了降低总噪声系数，
需要适当提高第一级电路的增益，同时降低它的噪声系数。接 收机的第一级通常是低噪声放大器，它的增益和噪声系数对于
Prmin=－174+10lgBn+NF+SNRo－Gp (dBm) 其中,Gp是信号处理增益，它定义为信号处理输入、输出信噪 比改善比，即
G S N S N o i
p
(5.1-10)
对于FFT分析和信道化处理，信号处理增益的理论值是其输入 信号带宽与输出信号带宽之比。而由于ADC量化噪声和信号 处理截断噪声的存在，实际处理增益比理论值低2～5dB左右。 频前端的噪声系数为 NF=174+Prmin－10lg(Bn)－SNRo (dB)