差分跳频码性能检验研究

差分跳频是一种新的扩展频谱通信技术.在介绍差分跳频基本原理的基础上,将差分跳频的频率跳变过程建模成齐次马尔可夫链.分析了G函数的功能,重点讨论了差分跳频码性能的检验方法,包括不可约性、频隙滞留、均匀性和随机性检验,其中频隙滞留是首次提出应用于差分跳频码性能的检验.这些检验方法对于差分跳频G函数的设计具有一定的指导意义.     

基于SPWVD的差分跳频信号参数估计方法

在深入分析差分跳频信号产生机理和信号特性的基础上,提出一种基于SPWVD的差分跳频信号参数估计方法,利用SPWVD算法对差分跳频信号进行时频分析,通过检测时频分析数组中相邻跳信号的频率跳变时间来估计跳驻留时间参数,进一步估计跳速、瞬时频率等参数。仿真结果表明,提出的算法可以对差分跳频信号实现有效的参数估计,且估计精度较高,处理计算量较少。     

基于FrFT的差分跳频通信LFM干扰抑制算法

针对差分跳频通信系统抗LFM干扰能力不足的问题,利用差分跳频信号和LFM干扰信号调频斜率参数的不同,通过估计采样信号中LFM干扰信号的调频斜率K和旋转阶次α参数,结合分段、参数估计和均值处理提高估计精度,进一步在采样信号的分数阶时频域二维参数平面(α,μ)中利用LFM干扰信号频带外的平面均值替代LFM信号成分,实现对差分跳频通信中LFM干扰信号的抑制。仿真结果表明,该算法可有效抑制差分跳频信号中LFM干扰信号,提高信噪比约11 d B。     

差分跳频通信抗干扰效能分析

差分跳频通信系统是一种全面基于数字信号处理的全新概念的通信系统,其技术体制和原理与常规跳频完全不同。差分跳频已成为当前短波保密通信的一个重要发展方向,因此其抗干扰性能尤其引起人们的关注。由于差分跳频通信系统特殊的通信机理,其抗干扰效能完全不同于常规跳频通信系统。鉴于此,在对差分跳频通信原理研究基础上,重点分析了差分跳频通信系统对同频干扰及异频干扰的抗干扰效能,并通过计算机仿真对相应结论进行了验证,可为差分跳频通信的进一步发展提供相关理论基础与技术借鉴。     

一种新型混合跳频通信技术

文中提出了一种新型混合跳频通信技术,该技术结合传统跳频技术和差分跳频技术,在较窄的频带上采用差分跳频调制,并将该调制信号与另一更宽频带内的慢跳频信号进行混频,最终得到一个跳速高、频带宽的调制信号。接收端解调时,先按照传统跳频解调的方式进行慢跳频的解调,再按照差分跳频解调的方式对信号进行差分跳频解调。这种混合跳频通信技术在提高数据传输速率的同时,也可以很好地改善系统的误码率性能和抗单音干扰性能。     

一种新的跳频通信体制——载波序列差分相位跳频

本文基于对载波序列的相位进行编码的方法提出了一种新的跳频通信技术-载波序列差分相位跳频。阐述了利用载波序列携带用户数据信息的差分相位跳频通信的原理，给出了载波序列差分相位跳频通信的系统构成。讨论了载波序列差分相位跳频系统的传输和同步．跳频图案的随机性和功率谱的均匀性．以及跳频组网应用的问题。还分析了CHESS系统所采用的差分(频率)跳频技术的特点及其固有的局限性，并且指出：若采用载波序列差分相位跳频技术，则可从根本上消除CHESS系统存在的局限性。并可构成易于与传统跳频系统相兼容的新一代跳频通信系统。     

混沌序列网形跳频网络同步方案

跳频信号的同步过程是跳频通信系统的关键.针对网形跳频网络中同步难的问题,提出了一种基于混沌序列的动态双频跳频同步方案.该方案采用混沌系统生成分布式跳频序列,同时引入并行解调器结构实现双频跳变的时序控制.仿真结果表明,方案可有效应对慢跳频通信系统中常见的部分频带干扰和强单频干扰,且同步建立过程简单迅速,系统的稳定性和安全...     

基于Butterworth分布的跳频信号参数估计

能够有效地估计接收到的跳频信号参数是干扰跳频通信的关键。针对接收到的未知任何先验参数的跳频信号,提出了一种基于Butterworth分布的跳频信号参数估计算法。由于Butterworth分布具有较好的时频聚集性和抑制交叉项性能,该算法能够在低信噪比条件下有效提取并估计出跳频信号的跳频周期、跳变时刻和跳频频率。仿真结果证明了该算法对跳频信号参数估计的有效性。     

改进的最优小波基选取方法与跳频信号检测研究

跳频通信因其良好的抗干扰性和低截获性,在军事通信中备受青睐。因其在军事通信中的重要作用,研究跳频信号的检测方法显得尤为紧迫。基于小波分解与希尔伯特-黄变换的跳频信号检测方法,有效地解决了跳频信号检测过程中时间分辨率和频率分辨率不能同时兼顾的问题,提高了跳频信号检测的精度。在此基础上对最优去噪小波基的选取问题进行了深入研究。通过改进信噪比与信噪比增益这个小波去噪质量评价指标,提出了改进的最优小波基选取方法,有效地解决了非合作通信中信号真值未知情况下最优小波基的选取问题。同时利用这一方法成功实现了跳频信号的检测,为检测跳频信号提供了新思路。     

基于空时频分析的方位关联算法*

针对跳频组网通信中不同信号间的时频分隔特点,利用时频重心进行目标方位数据关联,提出了空时频方位关联算法。根据提取的时频特征设计空时频测向的核函数,实现了简化的空时频测向算法。根据时频距离设计代价函数,基于匈牙利算法实现了方位关联结果的搜素。根据时频距离选择窗函数的类型和长度,有效避免了信号旁瓣泄露对测向精度的影响,显著提高了密集目标条件下的关联正确概率。数值仿真验证了上述观点。     

空时频方位关联算法

针对跳频组网通信中不同信号间的时频分隔特点,利用时频重心进行目标方位数据关联,提出了空时频方位关联算法。根据提取的时频特征设计空时频测向的核函数,实现了简化的空时频测向算法。根据时频距离设计代价函数,基于匈牙利算法实现了方位关联结果的最优化二维分配。根据时频距离选择窗函数的类型和长度,有效避免了信号旁瓣泄露对测向精度的影响,显著提高了密集目标条件下的关联正确概率。数值仿真验证了上述观点。     

差分跳频抗干扰原理浅析

在介绍差分跳频原理的基础上，分别从差分解跳和差分跳频信号检测两个方面分析了差分跳频的抗干扰原理，由于差分跳频采用频率差分的单载波来表达所要传输的数据，具有高跳速和变跳频图案的特点，在差分解跳过程中，利用特定的差分频率转移关系可以剔除部分干扰，通过时－频分析还可进一步剔除在时域特征上存在差异的干扰；因此，差分跳频是一种全新的慢速跳频体制。     

基于L曲线的跳频信号重构正则化参数优化

研究了基于L曲线的跳频信号重构正则化参数的选取问题,对跳频信号的稀疏性进行了分析,采用L曲线对系统的最优正则化参数进行了选取．在此基础上,通过推广的正则化FOCUSS算法估计了跳频信号的稀疏表示．仿真结果表明,通过L曲线选取的正则化参数在推广的正则化FOCUSS算法下,能够实现跳频信号在噪声环境下的重构．     

基于FrFT的跳频通信LFM干扰抑制算法

为解决跳频通信过程中LFM干扰信号抑制问题,提出一种基于Fr FT的LFM干扰抑制算法,利用Fr FT时频面坐标轴旋转性质,通过计算信号的不同阶次Fr FT并搜索其峰值,确定信号最优Fr FT阶次,完成对LFM干扰信号的判别,进一步采用频域陷波实现对LFM干扰信号的抑制。仿真结果表明,该算法能有效抑制跳频信号中的LFM干扰信号,提高信号的最小均方误差。     

基于蚁群算法的Costas跳频信号自测速方法

分析了速度对Costas跳频信号回波的影响,用波形熵作为性能指标函数,研究了基于蚁群算法的Costas跳频信号自测速方法,仿真验证表明,这种测速方法能够明显提高测速的精度.     

基于数字信道化的极微弱信号载波频率引导模块设计与实现

针对深空探测中常规点数的FFT无法对极微弱信号进行精确的频率引导,而超长点数的FFT无法用现有器件实现,提出一种基于数字信道化的并行FFT频率引导方法.接收信号先经过数字信道化处理,均匀划分为若干窄带信号,然后分别对各子带信号进行FFT运算,最后通过对各子带有效谱线的联合检测完成载波频率的精确估计.在等效219点FFT的频率引导模块FPGA实现中,通过FFT模块的复用节约了硬件资源开销.测试结果表明:在8MHz采样率下该模块的测频精度小于10Hz.     

一种基于关联度的跳频频率预测方法

对跳频通信进行有效干扰的关键在于对跳频信号频率进行较准确的预测.根据跳频频率序列的混沌特性,并基于混沌系统相空间重构思想,提出了一种基于关联度的跳频频率预测方法,以达到具有较高有效预测概率的目的.仿真实验结果表明,在一定的预测精度要求条件下,该预测方法具有较高的有效预测概率,对跳频通信对抗研究具有借鉴意义.     

基于脉冲干扰的跳频网络同步和随机接入研究

针对脉冲干扰对数字通信的影响,提升无线电跳频网络抗干扰性能,提出了基于干扰信号实现跳频通信时间粗同步以及Boj-S-ALHOA协议随机接入技术。介绍了基于干扰信号的跳频捕获和Boj-S-ALHOA协议网络时隙分配原理,并对这种方法下的跳频捕获平均同步时间和跳频网络的信道吞吐量及容量进行了仿真对比分析。结果表明该方法在脉冲干扰下同步时间短,且Boj-S-ALOHA协议下的节点接入方法更加适合战术通信网络。     

宽频带级联数字下变频实现方法

在跳频通信系统中,接收机需要在取样带宽内实时地监测和复现当前的跳频频点,再对高频率的跳频信号进行下变频。针对快跳频、宽频带的跳频通信系统,提出了一种宽频带级联数字下变频方法,该方法包括信道化和复数下变频2个过程。信道化结构实现各分析信道的基带下变频,该过程相对独立,不参与频偏补偿,进而降低了级联数字下变频结构的反馈复杂度。复数下变频过程进一步将位于物理信道的信号搬至基带,该过程在低速率下完成若干固定频率的二次下变频,便于进行频偏补偿。通过仿真可知,该方法能够实时地实现数字下变频过程,该跳频通信系统在Eb/N0等于12 dB时误码率小于10~(-6)。     

一种基于超短基线的高精度多目标水声定位技术研究

超短基线定位系统由于基阵尺寸小、安装方便,在海洋开发中得到了广泛的应用。信号设计是多目标水声定位系统的关键。与常规的跳频序列相比,COSTAS阵列具有良好的相关特性。文中对COSTAS跳频信号进行了分析,仿真结果表明,由它构建的跳频信号有着较好的多目标信号抑制能力,并且可以找到合乎系统要求的多目标信号编码组。试验结果也证明了采用这种基于COSTAS阵列的跳频工作方式较为适合水下多目标声学定位。