[發(fā)明專利]一種抗阻塞式干擾的混合擴(kuò)頻方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810584628.9
• 申請(qǐng)日: 2018-06-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108768444B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳莉莉;王營(yíng)營(yíng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B1/69
• 分類號(hào): H04B1/69;H04B1/7097;H04B1/7107;H04B1/713
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

本發(fā)明公開(kāi)了一種抗阻塞式干擾的混合擴(kuò)頻方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)抗阻塞干擾能力弱，頻譜利用率低的問(wèn)題。其實(shí)現(xiàn)方案為：1.發(fā)射端將導(dǎo)航電文信號(hào)D進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻處理，得到擴(kuò)頻信號(hào)S；2.設(shè)置系統(tǒng)可用信道數(shù)及跳頻次數(shù)；3.對(duì)系統(tǒng)可用信道數(shù)進(jìn)行分組，并將擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行分組；4.發(fā)射端將分組后的信息比特轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)作為載頻索引，在頻率集合中查找對(duì)應(yīng)的載頻進(jìn)行信息傳輸；5.接收端根據(jù)檢測(cè)到的載頻索引恢復(fù)出擴(kuò)頻信號(hào)S；6.對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)S進(jìn)行解擴(kuò)，得到GPS衛(wèi)星端發(fā)送的導(dǎo)航電文信號(hào)D。本發(fā)明能在提高頻譜效率的同時(shí)更有效地對(duì)抗阻塞式干擾，且不需要嚴(yán)格的同步技術(shù)，可用于導(dǎo)航系統(tǒng)的抗阻塞攻擊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信息處理技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及一種抗阻塞式干擾的混合擴(kuò)頻方法，可用于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中。

背景技術(shù)

隨著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)航信息的安全問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。導(dǎo)航衛(wèi)星距地球表面的距離約為20000km，并且發(fā)射端信號(hào)的功率不是太大，因此信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的傳輸，到達(dá)用戶接收機(jī)端時(shí)功率已變得非常微弱。衛(wèi)星信號(hào)本身的抗干擾裕度不大，衛(wèi)星信號(hào)的調(diào)制過(guò)程一般采用擴(kuò)頻調(diào)制，擴(kuò)頻系統(tǒng)能夠在一定程度上抵抗干擾，但當(dāng)干擾功率足夠大時(shí)，接收機(jī)端就不能有效抵抗干擾。

中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)申請(qǐng)的專利“一種DS_FH混合擴(kuò)頻通信系統(tǒng)窄帶干擾檢測(cè)處理方法”(申請(qǐng)?zhí)枺?01210234469.2，申請(qǐng)公布號(hào)：CN 102752015B)公開(kāi)了一種DS_FH混合擴(kuò)頻通信系統(tǒng)窄帶干擾檢測(cè)處理方法。該方法包括：

第一步：計(jì)算頻域信號(hào)；

第二步：求初始門限；

第三步：求高、低門限；

第四步：計(jì)算干擾抑制后的信號(hào)。

該方法的不足之處在于：這種DS_FH混合擴(kuò)頻通信系統(tǒng)只能夠有效的對(duì)抗窄帶干擾，對(duì)于寬帶干擾和部分頻帶干擾的抑制能力不強(qiáng)。

韓明等人提出一種基于DS/FH混合擴(kuò)頻的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)抗干擾技術(shù)，在發(fā)射端，將數(shù)據(jù)進(jìn)行BPSK調(diào)制，并與C/A碼相乘形成直擴(kuò)信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)低通濾波器，再進(jìn)行跳頻調(diào)制，最后上變頻到射頻，將信號(hào)放大輸出。在這里跳頻只是將直擴(kuò)后的信號(hào)在頻域上進(jìn)行搬移，并且跳頻頻隙要與直擴(kuò)信號(hào)的帶寬相等。在接收端，先將信號(hào)進(jìn)行解跳，經(jīng)過(guò)帶通濾波器變換到中頻，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)和解調(diào)處理，最終得到發(fā)射端的原始數(shù)據(jù)信息。該方法存在的問(wèn)題是：

1.要求收發(fā)兩端信號(hào)的載波跳變規(guī)律、頻隙起始時(shí)刻和直擴(kuò)偽碼相位要一致，以保持穩(wěn)定的中頻信號(hào)輸出，即必須保證收發(fā)兩端的嚴(yán)格同步；

2.將直擴(kuò)后的信號(hào)進(jìn)行跳頻處理，在同一時(shí)刻有且僅有一個(gè)頻隙被占用，頻譜效率低；

3.DS/FH混合擴(kuò)頻該方法只是將DS后的信號(hào)在頻域上進(jìn)行頻譜搬移，對(duì)單頻干擾，窄帶干擾和部分頻帶干擾的抵抗性較弱。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述已有技術(shù)的不足，提出一種抗阻塞式干擾的混合擴(kuò)頻方法，旨在不需要收發(fā)兩端嚴(yán)格同步的條件下，提高對(duì)單頻干擾，窄帶干擾和部分頻帶干擾的抵抗性，并提高系統(tǒng)的頻譜效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：發(fā)射端先對(duì)導(dǎo)航電文信號(hào)進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻處理，將得到的擴(kuò)頻信息進(jìn)行分組操作；然后利用擴(kuò)頻信息中固定位數(shù)的比特值作為載頻選擇的索引控制載頻隨機(jī)跳變，同時(shí)將擴(kuò)頻信息間接發(fā)送出去；多組信息同時(shí)進(jìn)行跳頻操作，用以提高系統(tǒng)的頻譜效率。其實(shí)現(xiàn)步驟包括如下：

1.一種抗阻塞式干擾的混合擴(kuò)頻方法，包括：

(1)發(fā)射端將導(dǎo)航電文信號(hào)D進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻處理，得到擴(kuò)頻信號(hào)S；

(2)設(shè)置發(fā)射端初始條件：