[發明專利]一種網臺跳頻信號分選方法

有效

• 申請號: 202110480257.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113452408B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 朱政宇;周寧;王家政;張貝貝;王梓晅;郝萬明;李興旺;王忠勇
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: H04B1/713
• 分類號: H04B1/713;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 鄭州匯科專利代理事務所(特殊普通合伙) 41147
• 代理人: 孫力文

本發明提供了一種網臺跳頻信號分選方法，包括：建立跳頻通信系統中的多網臺跳頻信號的數學模型；將多網臺混合跳頻信號進行譜圖變換；根據接收信號時頻圖提取混合跳頻信號的跳周期、跳時和功率等特征參數；生成多網臺跳頻信號的跳頻描述字集合；結合共軛梯度算法訓練神經網絡框架；根據跳頻描述字結合神經網絡算法分選跳頻網臺信號。本發明考慮了跳頻通信中的非協作方，針對多網臺跳頻信號從接收到分選的全過程，結合神經網絡算法對混合跳頻信號進行分選，解決了戰時通信對抗下跳頻信號偵察接收的問題，并且達到提高信號分選精度的目的。

技術領域

本發明涉及軍事通信技術領域，具體涉及一種網臺跳頻信號分選方法。

背景技術

隨著信息技術的迅猛發展，無線電通信在人們生活中應用愈加廣泛。但由于無線電通信網日益復雜，無線電信號經過復雜的電磁環境到達接收方時在所難免會受到其他信號和各類噪聲的干擾，這使得收發雙方難以進行有效通信。另外在軍事對抗領域中，存在竊取敵方信息和保護己方通信不受敵方故意干擾破壞的迫切需求。傳統的定頻通信方式已經遠遠不能保證無線電信號的安全可靠傳輸，具有優異抗干擾性能的擴頻通信技術在二十世紀五十年代順勢而生，首先在有保密需求的軍事通信之中獲得了迅速發展，并于八十年代初開始逐步使用在移動通信等民用領域，是本世紀中最有前景的通信技術之一。

擴頻通信技術通過擴展傳輸信號頻譜的方式降低噪聲和敵方跟蹤干擾帶來的影響。對擴頻通信系統進行簡單分類，有線性脈沖擴頻、頻率跳變擴頻以及直接序列擴頻等。其中頻率跳變擴頻系統(FH-SS) 中發射端的信號載頻在指定的頻率集下持續偽隨機跳變，被稱為跳頻通信系統，非協作方無法預測信號采用的跳頻頻率集和偽隨機序列從而難以進行跟蹤干擾與截獲。因此，跳頻通信技術憑借其系統兼容性優異、保密性能好和抗干擾性好等特點，在世界各國的通信對抗領域都得到極大重視。

為了保衛國家信息安全，取得現代技術下信息戰場上的主動權，開展對于跳頻通信相關偵察技術的研究勢在必行。一方面，在跳頻通信偵察過程中，提取已截獲跳頻信號的特征參數是一個重要環節，只有估計出跳頻信號頻域和時域的相關參數，才能成功接收敵方信號；另一方面，由于跳頻技術具有強大的多址組網能力，軍事通信為了充分利用頻譜資源并提高保密性，常常將多個跳頻電臺組網進行工作。做為對抗方需要充分了解跳頻電臺的各類組網方式，并對截獲的混合跳頻信號進行網臺分選，才能恢復出敵方的有效信息。

在實際的電磁環境中，截獲的跳頻電臺組網信號伴隨著各種各樣的干擾信號和附加噪聲，且同一網絡下的跳頻信號往往采用相似的制式進行傳輸，這給通信帶來極高保密性的同時也大大增加了偵察方對跳頻信號進行參數估計和分選的難度。因此，開展針對跳頻通信系統的研究、尋找跳頻信號網臺分選的方法是我國軍事通信對抗領域中的重要課題，具有重大的現實意義。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明考慮了針對多網臺混合跳頻信號從接收到分選的全過程，提供一種網臺跳頻信號分選方法。利用從信號譜圖變換中提取的跳頻信號特征參數，結合基于共軛梯度算法的神經網絡框架對多網臺跳頻信號進行分選。解決在戰時通信對抗下跳頻信號偵察接收的問題，并且達到提高信號分選精度的目的。

第一方面，本發明提供一種網臺跳頻信號分選方法，所述方法包括：

S1：建立跳頻通信系統中的多網臺跳頻信號的數學模型；

S2：將多網臺混合跳頻信號進行譜圖變換；

S3：根據接收信號時頻圖提取混合跳頻信號的跳周期、跳時和功率等特征參數；

S4：生成多網臺跳頻信號的跳頻描述字集合；

S5：結合共軛梯度算法訓練神經網絡框架；

S6：根據跳頻描述字結合神經網絡算法分選跳頻網臺信號。

優選地，所述步驟S1具體包括：

在跳頻通信系統中，單通道接收機接收到的混合電臺跳頻信號模型為：