[發(fā)明專(zhuān)利]一種直擴(kuò)跳頻混合擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911000591.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110730018B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳亞丁;文言;尹澤民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04B1/7097
• 分類(lèi)號(hào): H04B1/7097;H04B1/715;H04K3/00
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

本發(fā)明屬于擴(kuò)頻通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直擴(kuò)跳頻(DS/FH)混合擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾方法。本發(fā)明的目的在于改進(jìn)干擾檢測(cè)算法，通過(guò)對(duì)當(dāng)前跳頻頻點(diǎn)的信號(hào)進(jìn)行處理的同時(shí)，利用已知跳頻圖案信息，提前對(duì)下一跳頻頻點(diǎn)的信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)同一跳頻頻點(diǎn)的兩倍跳頻周期檢測(cè)，對(duì)駐留在跳頻頻點(diǎn)的多音干擾信號(hào)進(jìn)行抑制，從而提高多音干擾環(huán)境下混合擴(kuò)頻系統(tǒng)通信性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于擴(kuò)頻通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直擴(kuò)跳頻(DS/FH)混合擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾方法。

背景技術(shù)

擴(kuò)頻通信，在早期研究中主要目的是為了提高軍事通信的保密和抗干擾性能，而跳頻系統(tǒng)和直接擴(kuò)頻系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱直擴(kuò)系統(tǒng))是應(yīng)用最多的兩種擴(kuò)頻方式。所謂直接序列擴(kuò)頻，就是直接用具有高碼率的擴(kuò)頻碼序列在發(fā)送端去擴(kuò)展信號(hào)的頻譜。在接收端，再用相同的擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行解擴(kuò)，把展寬的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原始的信息。跳頻系統(tǒng)其工作原理是指收發(fā)雙方的載波頻率按照一定規(guī)律進(jìn)行離散變化的通信方式，也就是說(shuō)，通信中使用的載波頻率受偽隨機(jī)碼的控制而隨機(jī)跳變。直擴(kuò)/跳頻(DS/FH)混合擴(kuò)頻系統(tǒng)是將直接序列擴(kuò)頻技術(shù)和跳頻技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)信號(hào)功率譜密度可低于噪聲功率譜密度的特性起到保密的作用，又通過(guò)跳頻獲得超大的頻譜寬度，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。

大多數(shù)文獻(xiàn)對(duì)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中干擾信號(hào)的抑制方法主要體現(xiàn)在采用不同的分集合并算法，如線性合并(LC)，自歸一合并(NRC)，自動(dòng)增益控制合并(AGC)，乘積合并(PC)，削波合并(CC)，最大似然合并(ML)等。這些分集合并技術(shù)在不同應(yīng)用環(huán)境下有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，它們能降低擴(kuò)頻系統(tǒng)中干擾信號(hào)的影響，但幾乎都以犧牲系統(tǒng)頻帶利用率，降低系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率為代價(jià)。隨著干擾技術(shù)的發(fā)展，干擾信號(hào)愈來(lái)愈復(fù)雜，干擾檢測(cè)與抑制技術(shù)成為采用DS/FH混合系統(tǒng)的研究重點(diǎn)。基于時(shí)頻分布的干擾檢測(cè)是一種常見(jiàn)的干擾檢測(cè)與抑制算法，該算法通過(guò)分析信號(hào)的時(shí)頻分布，能夠有效地完成干擾分量的檢測(cè)，最后結(jié)合信號(hào)特征去除干擾信號(hào)。時(shí)頻分布的干擾檢測(cè)算法運(yùn)算量大，對(duì)系統(tǒng)的硬件要求高，在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，實(shí)時(shí)性差，占用資源多。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于改進(jìn)干擾檢測(cè)算法，通過(guò)對(duì)當(dāng)前跳頻頻點(diǎn)的信號(hào)進(jìn)行處理的同時(shí)，利用已知跳頻圖案信息，提前對(duì)下一跳頻頻點(diǎn)的信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)同一跳頻頻點(diǎn)的兩倍跳頻周期檢測(cè)，對(duì)駐留在跳頻頻點(diǎn)的多音干擾信號(hào)進(jìn)行抑制，從而提高多音干擾環(huán)境下混合擴(kuò)頻系統(tǒng)通信性能。

對(duì)于一個(gè)直擴(kuò)跳頻混合系統(tǒng)，二進(jìn)制數(shù)據(jù)流{b₀}通過(guò)BPSK調(diào)制成二進(jìn)制符號(hào)流{b_s}。設(shè)基帶信號(hào)的帶寬為B，T_h＝T/L為跳頻周期(即每個(gè)跳頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間)，T為每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)持續(xù)時(shí)間，L代表每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的分集水平(即每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)經(jīng)歷的跳頻個(gè)數(shù))。BPSK調(diào)制器的輸出信號(hào)先與擴(kuò)頻碼序列c(t)相乘，進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻。再與頻率綜合器輸出信號(hào)通過(guò)混頻器混頻濾波，被搬移到跳頻總帶寬W內(nèi)。其中，直接數(shù)字頻率綜合器的輸出信號(hào)由跳頻序列圖案發(fā)生器控制。最后，被搬移到跳頻頻帶的DS/FH信號(hào)經(jīng)帶通濾波后發(fā)送出去。DS/FH信號(hào)可以表示為：

在接收端，本發(fā)明中的接收信號(hào)被設(shè)計(jì)為由DS/FH信號(hào)X(t)，高斯白噪聲N(t)，以及敵意多音干擾信號(hào)J(t)所組成。接收機(jī)示意框圖如圖1所示。不失一般性，圖中省略了實(shí)際系統(tǒng)中的一些模塊。假設(shè)系統(tǒng)收發(fā)兩端已經(jīng)處于完全同步狀態(tài)，即發(fā)送端與接收端跳頻圖案發(fā)生器產(chǎn)生的跳頻序列在時(shí)間上和序列上完全一致。一方面，從BPF輸出的信號(hào)可通過(guò)與跳頻圖案控制的直接數(shù)字頻率綜合器輸出信號(hào)f_n混頻完成解跳，解跳信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后被送入信號(hào)處理模塊。另一方面，將接收信號(hào)與跳頻圖案發(fā)生器控制的下一跳頻率綜合器輸出信號(hào)f_n+1混頻，可以得到下一跳跳頻信號(hào)到來(lái)之前所在頻點(diǎn)的頻譜特征信息。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種直擴(kuò)跳頻(DS/FH)混合擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾方法。該方法包括如下步驟：

S1、初始化，具體為：