数据链系统与技术（第2版）-习题及答案 ch09数据链的通信安全.docx

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1、第9章数据链的通信安全简述通信干扰和抗干扰的基本准则。通信干扰：时域、频域、功率域准则。抗干扰：通信方必须尽量避免通信信号与干扰信号有近似的时域特性，即确保信号作用时间 上的不重合。请问扩频技术的理论基础是什么?扩频技术有哪些特点？略。请问什么是处理增益和干扰容限?两者有何联系？处理增益是衡量扩频系统性能的一个重要参数，指接收机相关处理器的输出信噪比与输 入信噪比的比值，即(9.5)(9.6)G _(s/9。= 双=4P (S/N)j 及氏以分贝形式表示为Gp(dB) = 10lg(B./5o)式中，（S/AD。即为系统输出信噪比，（S/N）i为系统输入信噪比，的为高斯噪声功率谱密度， 用为系

2、统的输入信号带宽，国为系统的输出信号带宽。一般来说，输入信号功率&若在处 理过程中没有损失，它应该和输出信号功率S。相等。Gp表明（扩谱）系统前后信噪比改善 程度，体现（扩谱）系统增强有用信号、抑制干扰的能力。Gp值越大，（扩谱）系统的抗干 扰能力越强.处理增益表示了系统解扩前后信噪比改善的程度和敌方干扰扩谱系统所要付出的理论上 的代价，是系统抗干扰能力的重要指标，但仅是理论上的抗干扰能力，还不能充分说明扩频 通信系统在干扰环境下的工作性能。由于通信系统要正常工作，还需要保证输出端有一定的 信噪比，并需扣除系统内部信噪比的损耗，因此，需要引入干扰容限的概念。所谓干扰容限，是指在保证系统正常工作

3、的条件F,接收机能够承受的干扰信号比有用 信号高出的分贝数，干扰容限M表达式为% =Gp-&+ （$/%（9.7）式（9.7）的推导过程与调制类型和其他信道参数无关。但对于实际系统，式（9.7）中各 参量值与系统的调制类型和相应的信道参数有关在式（9.7）中，（S/N）m为接收机解调 器输出端所需的最小信噪比：人为扩谱系统解扩解调的固有处理损耗，它是由扩谱信号处理 以及工程实现中的误差对信号造成的损伤而引起的。可见，实际中希望区和（S/N）w越小越 好,干扰容限一般小于处理增益。根据工程经验，s一般为12.5dB数量级，最大不超过3dB. ls+ （S/2V）0Ul（即干扰容限与处理增益的差值

4、）一-般为5dB数量级，对于不同的技术方案和 工程实现水平，区和（S/N）0m的具体值有所不同，在设备研制和验收中应对此进行界定和考 核。对于一个实际的扩谱系统，式（9.7）右边的各参数都是确定的值，即干扰容限也是一个 确定的值，无论是干扰来自何方都将消耗干扰容限，所以在实际使用中应尽可能减少或避免 各种干扰，以发挥扩谱系统抗敌方干扰的潜力。基于F扰容限的物理意义，在技术方案制定和信道机设计中，要着力提高扩港系统的干 扰容限。式（9.7）表明，干扰容限与扩谱处理增益、系统的固有处理损耗和输出端所需的最 小信噪比三个因素有关，扩谱处理增益越大，系统的固有处理损耗和解调所需的最小信噪比 越小，干扰

5、容限就越大。所以，应尽量提高处理增益，降低系统的固有处理损耗和解调所需 的最小信噪比。系统的处理增益主要与信息速率、频率资源、扩谱解扩方式等因素有关，系 统的固有处理损耗和解调所需最小信噪比主要与扩漕解扩方式、交织与纠错方式、调制解调 性能、自适应处理、信号损伤、同步性能、时钟精度、器件稳定性、弱信号检;则能力、接收 机灵敏度等指标有关。这些都是提高干扰容限和系统基本性能的切入点。同时式（9.7）也说 明，尽管处理增益与系统抗干扰能力有直接的关系，但不能完全表明系统的抗干扰能力，还 与其他因素有关。请问扩频技术主要有哪些?各项扩频技术的基本原理是什么？扩展频谱技术是围绕提高信息传输的可靠性而提

6、出的有别于常规通信系统的一种调制理论 和技术，简称扩频技术或扩谱技术，出现于第二次世界大战前，主要用于加密和测距。第二 次世界大战后，抗干扰通信系统的需求推动了扩频技术的研究，一直为军事领域所独占，广 泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域。DSSS原理等。（5）Link16数据链固定格式消息采用了哪些抗干扰措施？ 略。（6） Link-16数据链采用了哪些保密措施？Link-16数据链除采用多重抗干扰措施来提高信息传输的可靠性外，还采用了多重加密指施 来保证信息传输的安全性。加密是由Link-16数据链的端机来完成，并用一个SDU（保密数 据单元）来操作，用来产生消息保密变量（MSEC）和传输保密变量（TSEC）。Lik-16数据链端 机采用两层来加密机制。首先，通过消息保密变量（MSEC）对消息本身进行加解密其次，发射 波形采用传输保密变量（TSEC）进行加解密，TSEC决定了端机传输的伪随机跳频图案、抖动 时间、扩频序列、交织、粗同步头字符、精同步头字符的加解密，用于提高其抗干扰能力和 降低截获概率。