Радиопомехи и помехоустойчивый прием

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

 
 
 
 
 
А.В. КИСЕЛЕВ, И.С. САВИНЫХ 
 
 
 
 
 
 
РАДИОПОМЕХИ  
И ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫЙ 
ПРИЕМ 
 
Утверждено Редакционно-издательским советом университета 
в качестве учебного пособия 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
НОВОСИБИРСК 
2019 

 

УДК 621.391.82(075.8) 
         К 44 
 

Рецензенты:  

д-р техн. наук, профессор А.А. Спектор 
канд. техн. наук, доцент М.А. Степанов 
 
 
Работа подготовлена кафедрой радиоприемных и радиопередающих  
устройств для магистрантов II года обучения факультета  
радиотехники и электроники направлений «Радиотехника» 
и «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» 
 дневного отделения 
 
 
Киселев А.В. 
К 44 
  
Радиопомехи и помехоустойчивый прием: учебное пособие / А.В. Киселев, И.С. Савиных. – Новосибирск: Изд-во 
НГТУ, 2019. – 88 с. 

ISBN 978-5-7782-3846-6 

 
Рассмотрены причины возникновения, механизмы формирования, 
а также основные характеристики и свойства основных видов радиопомех как естественного, так и искусственного происхождения. 
 
 
 
УДК 621.391.82(075.8) 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-7782-3846-6  
 
 
 
 
 Киселев А.В., Савиных И.С., 2019 
 Новосибирский государственный 
    технический университет, 2019 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Одной из наиболее актуальных проблем радиотехники был и остается прием сигналов в условиях действия помех. Важность этой проблемы обусловлена многими факторами, основными из которых являются следующие: 
 увеличение числа одновременно работающих близко располагаемых радиоэлектронных средств и других технических установок и 
устройств, создающих электромагнитное излучение или электрические 
сигналы радиочастотного диапазона; 
 широкое применение радиопомех в военном деле, а также для 
подавления или повышения скрытности работы электронных телекоммуникационных и информационных систем; 
 все возрастающие требования к эффективной чувствительности 
радиоприемных устройств, что достижимо лишь при использовании 
оптимального или квазиоптимального приема и иных методов обработки сигналов и подавления помех. 
Современному специалисту просто необходимо иметь хотя бы 
начальные знания об основных видах радиопомех, причинах их возникновения, характеристиках и методах подавления. Без этого его образование будет неполным. Вместе с тем в настоящее время очевиден 
дефицит литературы, в которой в сжатой и доступной для студентов 
форме излагались бы основные моменты, связанные с природой и механизмами формирования помех, а также с их характеристиками. 
Частично этот пробел должна устранить настоящая работа. Авторы 
не претендуют на глубину освещения затрагиваемых вопросов. Их задача заключается в том, чтобы дать читателю минимальный объем 
начальных сведений – багаж, с которым в дальнейшем можно будет 
начать углубленно заниматься конкретными научными или инженер

ными вопросами, связанными с помехозащитой и радиоэлектронным 
противодействием. 
Структурно работа состоит из разделов, каждый из которых (за исключением первого, являющегося вводным) посвящен одному из видов помех. В них последовательно рассматриваются причины возникновения, основные свойства и характеристики радиопомех. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

ВВЕДЕНИЕ 

В вопросах формирования помех, радиоэлектронной борьбы, подавления помех, повышения помехозащищенности на протяжении 
многих лет существовала таинственность. В открытую печать просачивались лишь отдельные довольно скупые и отрывочные сведения. 
Это привело к тому, что в настоящее время сведения о радиопомехах 
не представляют собой целостной законченной картины. Это выражается даже в отсутствии общепринятых определений, классификаций и 
терминов, что в большой степени усложняет понимание рассматриваемого предмета. Чтобы не разрушать целостности повествования, при 
дальнейшем изложении авторы в основном будут использовать терминологию и понятия, принятые в работах [1, 2]. 

Определение термина «радиопомехи» 

Опираясь на источники [1, 2], определим радиопомехи как электромагнитные поля на апертуре приемной антенны или сигналы в 
тракте приемника, затрудняющие или делающие невозможным выполнение радиоэлектронным устройством своих функций. 
Столь общее определение позволяет охватить практически все 
множество возможных механизмов действия помех и путей их проникновения в радиотехнический тракт. Если развивать это определение применительно к конкретным видам систем, то нетрудно получить 
выход на общепринятые инженерные критерии и характеристики. 
Например, рассматривая радиолокационные станции (РЛС), получим следующее. Основные задачи, решаемые РЛС, заключаются в обнаружении объектов и оценке их координат. Качество решения этих 
задач в первую очередь определяют вероятности правильного обнаружения (D) и ложных тревог (
лт
P ), а также среднеквадратические значения ошибок оценки координат 
ош
(
)

. Действие на РЛС радиопомех 

приведет к снижению D, увеличению 
лт
P  и 
ош

. Таким образом, если 
говорить о РЛС, то под радиопомехами следует понимать любые электромагнитные поля или сигналы, ухудшающие названные характеристики обнаружения и снижающие точность оценки параметров полезного сигнала (координат цели). Аналогичные рассуждения можно провести для связных, радиовещательных и иных радиотехнических 
устройств и систем. Важно, что они вытекают из приведенной общей 
формулировки, а их конкретизация идет по пути уточнения задач, решаемых конкретным устройством, а также параметров и характеристик, определяющих качество решения [1–3]. 

Классификация радиопомех 

Переходя к классификации радиопомех, обратим внимание на различие в подходах, используемых наиболее известными и признанными 
авторами. Так, при классификации помех в работах [1, 3] используют 
разделение радиопомех на организованные и неорганизованные. При 
этом отталкиваются от связи радиопомех с целенаправленной деятельностью по их созданию. В справочнике [2] авторы отталкиваются от 
природы возникновения радиопомех. В первую очередь они разделяются на активные и пассивные. В соответствии с тем, какой признак 
ставится на первое место, строится и вся дальнейшая классификация. 
Нами будет использована идеология, основанная на первостепенности близости помехи полезному радиосигналу. Такая классификация, в частности, приведена в работе [1]. От других ее отличают большая строгость и оправданность с точки зрения практической применимости и обоснованности. 
В соответствии с этой классификацией радиопомехи различаются 
по следующим основным признакам. 
1. По характеру воздействия на радиоэлектронное устройство или 
систему, а также близости полезному сигналу выделяют маскирующие 
и имитирующие радиопомехи. 
Маскирующими называют помехи, большинство параметров и характеристик которых далеко от параметров и характеристик полезного 
сигнала. Их действие на радиотехническое устройство заключается в 
создании фона, маскирующего полезный сигнал. Типичными среди 
таких помех являются собственные тепловые шумы радиоприемных 
устройств, а также активные заградительные шумовые помехи. 

Под имитирующими понимаются помехи, отличия которых от полезного сигнала ограничиваются значениями одного-двух параметров. 
Значения последних задают, или они в силу природы возникновения 
таковы, что суммарный сигнал, образованный помехой и полезным 
сигналом, имеет искаженные параметры и характеристики. Действие 
такой помехи сводится к возникновению ошибок при оценке параметров полезного сигнала. Примером данного вида помех являются организованные помехи системам автоматического сопровождения РЛС. 

Примечание. Кроме названных маскирующих и имитирующих помех, 
часть помех относят к промежуточной группе и называют прицельными. Эти 
помехи по ряду своих характеристик и действию на радиоустройство или систему близки к имитирующим помехам. Вместе с тем по другим свойствам и 
параметрам они идентичны маскирующим помехам. Эти помехи весьма специфичны. В первую очередь к прицельным радиопомехам относят некоторые 
виды организованных активных помех. Подробней они будут рассмотрены в 
разделе, посвященном организованным активным радиопомехам. 

2. По природе возникновения радиопомехи подразделяются на активные и пассивные. 
Активные помехи обусловлены излучениями сторонних радио- 
источников, например, от работающих рядом с приемником мешающих радиостанций или бытовых электроприборов. 
Пассивные помехи возникают в результате отражения или переотражения полезного сигнала от различных объектов, встречающихся на 
пути распространения электромагнитных волн, если эти переотражения сами не являются полезным сигналом. Типичный пример таких 
помех мы ежедневно наблюдаем на экранах наших телевизоров. Они 
проявляются в виде многоконтурности (повторяемости) изображения, 
обусловленной приходом в точку приема не только прямого сигнала от 
телецентра, но и сигналов, отраженных от соседних зданий или иных 
отражающих объектов. 
3. По характеру взаимодействия с полезным сигналом помехи делятся на аддитивные и мультипликативные. 
Аддитивные помехи линейно суммируются с полезным сигналом. 
Получившаяся в результате смесь воздействует на радиотехническое 
устройство или систему. Большинство радиопомех могут рассматриваться как аддитивные. 
Мультипликативные помехи перемножаются с полезным сигналом. 
В первую очередь к ним относят интенсивные активные помехи, вызывающие перегрузку тракта приемника и возникновение в нем пере

крестных искажений. Кроме того, к мультипликативным часто относят 
искажения сигнала, возникающие из-за затухания и рассеяния радиоволн в среде распространения. 
4. По причине возникновения радиопомехи подразделяют на неорганизованные (часто называемые естественными) и организованные 
(также называемые умышленными или искусственными). 
Неорганизованными называют помехи, возникновение которых не 
является результатом целенаправленной деятельности по их созданию. 
Например, собственные шумы радиоприемного устройства. 
К организованным относят помехи, специально создаваемые с целью противодействия радиотехническим средствам противника. 
5. По характеру помехового сигнала выделяют шумовые и нешумовые помехи. Типичными среди шумовых помех являются собственные шумы приемника. Нешумовые помехи, как правило, представляют 
собой некоторые детерминированные или квазидетерминированные 
процессы. 
В заключение еще раз следует подчеркнуть, что приведенные классификационные признаки не являются единственно возможными. Они 
выбраны лишь в силу наиболее широкого распространения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

1. АКТИВНЫЕ РАДИОПОМЕХИ  
ЕСТЕСТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ 

К активным радиопомехам естественного происхождения относят 
следующие: 
 собственные внутренние шумы приемника; 
 шумы потерь в антенной системе; 
 излучение атмосферы; 
 радиоизлучение космоса; 
 радиоизлучение земной поверхности; 
 атмосферные помехи, обусловленные грозовыми разрядами. 

Примечание 1.1. Следует отметить, что ряд исследователей [1] под шумами антенной системы понимают не только шумы, обусловленные потерями 
в антенне, но и излучение атмосферы, космоса и земной поверхности. Это не 
совсем оправданно, так как по отношению к антенне названные помехи создаются внешними источниками. 

Собственные внутренние шумы радиоприемника 

Эти помехи вызваны флуктуациями напряжений и токов в усилительных приборах (в первую очередь они обусловлены дробовыми эффектами и стохастическим механизмом токораспределения), а также 
флуктуациями активных составляющих комплексных сопротивлений и 
проводимостей. 
При анализе собственные шумы радиоприемного устройства обычно приводят к его входу, тем самым переходят к идеальному нешумящему тракту и резистору, включенному на входе и моделирующему 
шумы. Их спектральная плотность дисперсии напряжения 

ш
0
вх
4
G
N kT R

, 

где 
ш
вх
,
N
R
  коэффициент шума и входное сопротивление приемника; 
0
T  = 297 К. 

Примечание 1.2. Как известно, любое активное сопротивление (R) представляет собой источник нормального широкополосного шума, спектральная плотность дисперсии напряжения которого определяется формулой Найквиста: 

 
4
G
kTR

, 
(1.1) 

где k  постоянная Больцмана; T  абсолютная температура, К. 
Эта спектральная плотность дисперсии напряжения равномерна в очень 
широком диапазоне частот, вплоть до 
12
10
 Гц. 

Шумы потерь в антенной системе 

Причиной возникновения этих шумов являются шумы, генерируемые сопротивлением потерь антенны (обозначим его 
п
R ). Они представляют собой нормальные случайные процессы, спектральная плотность мощности которых равномерна в широком диапазоне частот. 
Интенсивность помех определяется выражением (1.1), при подстановке в него 
п
R  вместо R и 
A
T  (температуры, до которой нагрета антенна) 
вместо T. 

Излучение атмосферы, космоса и Земли 

Природа возникновения данных видов помех, так же как и радиоизлучение космоса и земной поверхности, заключается в «…преобразова- 
нии внутренней тепловой энергии излучающего тела в энергию электромагнитного поля, распространяющегося за пределы излучающего 
тела. Это преобразование выполняется множеством элементарных осцилляторов, возбуждаемых тепловым движением микроскопических 
частиц вещества. В зависимости от химического состава и физического 
состояния вещества такими осцилляторами могут быть атомы, заряженные частицы – электроны и ионы, а также молекулы, обладающие свойством электрической или магнитной полярности. Находящиеся в состоянии хаотического теплового движения частицы вещества передают 
часть своей кинетической энергии элементарным осцилляторам, изменение же энергии атомов и частиц, обладающих зарядом или электрическим (магнитным) моментом, как известно, сопровождается электромагнитным излучением» [5]. Таким образом, «радиотепловое излучение – это поле излучения тепловых шумовых токов, протекающих в 
веществе излучателя» [5]. Оно зависит от свойств и состояния вещества – излучателя, анизотропно и частотно зависимо.