[發(fā)明專利]基于多路跳頻的單通道盲源分離抗干擾通信系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310168157.0
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN103346989A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉郁林;晁志超;何為;胡樂;朱行濤;王嬌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍重慶通信學(xué)院
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/03;H04B1/715
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

1.一種基于多路跳頻的單通道盲源分離抗干擾通信系統(tǒng)，包括信號發(fā)射端和信號接收端，其特征在于：

所述信號發(fā)射端包括信源、第一副載波生成器、數(shù)據(jù)調(diào)制器、n路跳頻載波產(chǎn)生裝置、n路跳頻調(diào)制裝置和發(fā)射天線，所述n為大于1的正整數(shù)；

所述信源產(chǎn)生源信號并將所述源信號傳輸給所述數(shù)據(jù)調(diào)制器，所述第一副載波生成器用于生成副載波并將所述副載波傳輸給所述數(shù)據(jù)調(diào)制裝置，所述數(shù)據(jù)調(diào)制裝置用于對所述源信號和所述副載波進(jìn)行調(diào)制從而輸出經(jīng)數(shù)據(jù)調(diào)制后的源信號；

所述n路跳頻載波產(chǎn)生裝置中的第i路跳頻載波產(chǎn)生裝置包括第i路跳頻圖案生成器和第i路頻率合成器，所述第i路跳頻圖案生成器用于根據(jù)第i路跳頻時間序列{t_i}和第i路偽隨機序列{pn_i}生成第i路跳頻圖案并傳輸給所述第i路頻率合成器，所述第i路頻率合成器用于根據(jù)所述第i路跳頻圖案產(chǎn)生第i路跳頻載波，其中可通過調(diào)整輸入的偽隨機序列{pn_i}使得這n路跳頻載波的頻率互不相同，所述數(shù)據(jù)調(diào)制信號分別與所述第i路跳頻載波進(jìn)行跳頻調(diào)制，總共產(chǎn)生n路跳頻調(diào)制信號，合成后通過所述發(fā)射天線發(fā)射，所述i=1、…、n；

所述接收端包括接收天線、n路跳頻載波產(chǎn)生裝置、n路跳頻解跳裝置、盲源信號分離器、信號/干擾判定器、第二副載波生成器、數(shù)據(jù)解調(diào)器等；

所述接收天線用于接收原始混合信號并將原始混合信號分別傳輸給所述n路跳頻解跳裝置；

所述n路跳頻載波產(chǎn)生裝置中的第i路跳頻載波產(chǎn)生裝置包括第i路跳頻圖案生成器和第i路頻率合成器，所述第i路跳頻圖案生成器用于根據(jù)第i路跳頻時間序列和第i路偽隨機序列生成跳頻圖案并傳輸給所述第i路頻率合成器，所述第i路頻率合成器用于根據(jù)所述跳頻圖案產(chǎn)生第i路跳頻載波，所述n路跳頻解跳裝置中的第i路跳頻解跳裝置利用第i路跳頻載波產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的跳頻載波對由接收天線接收的原始混合信號分別進(jìn)行解跳，總共產(chǎn)生n路解跳后的混合信號，其中第i路跳頻時間序列由接收機同步模塊產(chǎn)生，應(yīng)與發(fā)射機的第i路跳頻時間序列{t_i}一致，第i路偽隨機序列與發(fā)射機的第i路偽隨機序列{pn_i}一致，所述i=1、…、n；

所述盲源信號分離器根據(jù)所接收的n路解跳后混合信號利用盲源分離算法對信號和干擾進(jìn)行分離，所述信號判定器用于接收并判斷所述分離后的信號是干擾信號還是有效信號并將有效信號傳輸給所述數(shù)據(jù)解調(diào)器，所述數(shù)據(jù)解調(diào)器根據(jù)所述第二副載波生成器產(chǎn)生的載波信號進(jìn)行解調(diào)，從而輸出源信號。

2.如權(quán)利要求1所述的基于多路跳頻的單通道盲源分離通信系統(tǒng)，其特征在于：所述n為2。

3.一種利用權(quán)利要求1所述的基于多路跳頻的單通道盲源分離通信系統(tǒng)的通信方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：信號發(fā)射端的n路跳頻調(diào)制裝置分別對數(shù)據(jù)調(diào)制器輸出的調(diào)制后源信號進(jìn)行跳頻調(diào)制，輸出n路跳頻調(diào)制信號；

S2：將所述n個跳頻調(diào)制信號通過發(fā)射機的發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)射；

S3：接收天線接收混合信號并將所述混合信號分別傳輸給n路跳頻解跳裝置；

S4：所述n路跳頻解跳裝置分別對接收到的混合信號進(jìn)行解跳，得到n路解跳后混合信號；

S5：盲源分離器利用盲源分離算法對所述n路解跳后混合信號進(jìn)行盲源分離，對分離出的信號經(jīng)數(shù)據(jù)解調(diào)后得到源信號。

4.如權(quán)利要求3所述的基于多路跳頻的單通道盲源分離通信方法，其特征在于：所述n為2。

5.如權(quán)利要求3或4所述的基于多路跳頻的單通道盲源分離通信方法，其特征在于：所述的盲源分離算法為基于信號和干擾服從不同統(tǒng)計分布原理而設(shè)計的盲信號處理算法，包括在線和批處理兩類算法以及兩類算法的結(jié)合，包括等變自適應(yīng)分解EASI算法，fastICA算法、基于負(fù)熵的ICA算法，極大似然ICA算法，過完備ICA算法，核心獨立成分分析算法，自然梯度Flexible?ICA算法、非負(fù)ICA算法、約束ICA算法、參考ICA算法。

6.如權(quán)利要求3或4所述的基于多路跳頻的單通道盲源分離抗干擾通信方法，其特征在于：在跳頻調(diào)制時，n路跳頻載波的頻率之間為固定間隔或隨機間隔；在解跳時，n路解跳載波的頻率之間為固定間隔或隨機間隔。