基于深度学习的非扩跳频通信体制窄带干扰抑制技术

复杂环境下的无线业务在近年来呈现数据密集化发展趋势,对无线通信系统的数据传输能力和干扰对抗能力都提出了更高的要求。现有扩跳频通信体制通过牺牲时频资源利用率换取干扰对抗能力,难以满足复杂环境下的高速数据传输需求。为此,提出了一种基于深度学习的非扩跳频通信体制窄带干扰抑制技术,在非扩跳频通信体制基础上,在接收端级联频域陷波模块和深度神经网络模块有效抑制窄带干扰,同时提升数据传输速率和干扰抑制能力。其中,深度神经网络用于从频域陷波后的失真信号中重构真实信号。实验结果表明,与传统频域陷波算法相比,所提出的算法具有更低的误码率,训练好的深度神经网络能够泛化到不同信号强度、干扰强度、干扰频段、干扰波形等场景。

基于混沌的无线跳频通信技术

本文针对跳频通信以及混沌的的特点,研究了混沌跳频序列在跳频通信中的应用,建立了一种混沌序列模型,并对其产生的混沌跳频序列在以无线通信模块SHN2401为核心的家居跳频通信系统进行仿真研究。通过仿真表明该模型产生的混沌跳频序列在抗干扰和通信安全性方面具有良好的效果。

GMSK在跳频通信中的应用及其性能分析

本文将GMSK调制引入到跳频通信中 ,以利用GMSK高频谱效率的特点在跳频通信中实现高速数据传输。首先给出了采用GMSK调制的慢跳频通信系统SFH GMSK原理与实现方法 ,提出了基本的数学模型。在此基础上 ,获得了在不同的跳频间隔长度下SFH GMSK信号的频谱图。随后给出了基于Viterbi算法的SFH GMSK信号的非相干解调方案 。

高速跳频通信系统同步技术研究与仿真

同步技术是跳频通信系统关键技术之一。针对高速跳频通信系统中同步的要求,采用同步头与时间信息相结合的方法实现跳频同步。研究了同步序列的格式、跳频图案同步、位同步等问题,分析了同步性能,最后使用Matlab6.5完成仿真验证。同步性能分析结果表明该跳频通信系统的同步时间短、捕获概率高、虚警概率低。

基于二维虚拟空间平滑算法的跳频通信系统跟踪式干扰抑制研究

基于均匀矩形阵列,利用阵列接收信号及其共轭信息,推导出2维的虚拟空间平滑算法。通过构造2维虚拟子阵,消除干扰信号与期望信号之间的相关性,避免了有效阵列孔径的损失,提高了算法的空间谱分辨率。将该算法与相位补偿技术相结合,给出了一种抗跟踪式干扰的跳频通信系统。通过理论分析和模拟仿真,验证了该系统对跟踪式干扰具有较好抑制能力,在干扰方向的零陷抑制深度达50 dB以上,并且与普通跳频系统相比在-3 dB的强干扰环境下具有优良的误码率特性。

基于BSS的跳频通信抗部分频带噪声阻塞干扰方法

根据跳频信号与部分频带噪声阻塞干扰信号的近似统计独立性,提出一种基于盲源分离的跳频通信对抗部分频带噪声阻塞干扰方法。所提方法利用分离信号的二阶或高阶统计量构建目标函数引导分离矩阵迭代,实现跳频信号与部分频带噪声阻塞干扰信号的有效分离,从而提高跳频通信的抗干扰能力。仿真结果表明,所提方法可明显改善跳频通信在部分频带噪声阻塞干扰下的误码率性能,而且分离算法的处理时延很小,有望满足跳频通信的实际需求。

高速跳频通信系统同步技术研究

同步是跳频通信系统关键技术之一。针对高速跳频通信系统中同步的主要要求,提出了一种高速跳频通信同步的方案,采用同步字头法和时间信息相结合的方法实现跳频同步。研究了系统定时,跳频图案同步,位同步等问题,并对其同步性能进行了分析。同步性能分析结果表明该跳频通信系统的同步时间短、捕获概率高、虚警概率低。

跳频通信系统的Simulink仿真实现(英文)

在介绍跳频通信系统的原理和数学模型的基础上,利用Matlab/Simulink建立了跳频通信系统的仿真模型。设计实现了跳频序列发生器、频率合成器、跳频同步器和非相干解调器等跳频系统的核心部分。仿真结果证明了模型的正确性。通过仿真得到的误码率曲线,可以分析评估各种条件下跳频系统的抗干扰、抗多径衰落和多址组网等性能。

混沌跳频通信的非线性自适应预测对抗

基于混沌跳频码序列构造固有的确定性、非线性等特点，提出了对抗混沌跳频通信的非线性自适应预测对抗的新概念。以 Ｌｏｇｉｓｔｉｃ－Ｋｅｎｔ映射设计的混沌跳频码为例，采用基于 Ｓｉｇｍｉｏｄ函数的Ｖｏｌｔｅｒｒｅ自适应滤波预测器对其进行预测研究。仿真实验结果表明：非线性自适应预测器比神经网络预测器具有更高的预测对抗效果。

基于独立分量分析的跳频通信抗梳状阻塞干扰方法

针对梳状阻塞干扰对跳频通信造成严重影响的问题,根据跳频信号与梳状干扰的统计独立特性,将独立分量分析引入跳频通信抗干扰之中,提出了基于独立分量分析的跳频通信抗梳状干扰方法。围绕输出信号的统计独立性构建对照函数,利用对照函数引导分离矩阵迭代,进而将分离矩阵作用于接收混合信号,实现跳频信号与干扰信号的有效分离。仿真结果表明:提出的方法可有效提高跳频通信对抗梳状阻塞干扰能力;当误码率为10-3时,提出的方法可使跳频通信的抗干扰能力提升约8dB。

自适应跳频通信受扰信道无源确认技术

及时确认被干扰信道是自适应跳频通信躲避干扰的前提。本文提出了一种受扰信道无源自适应预测评估算法 ,无需发射信号就可以识别干扰信道并预先躲避 ,从而提高了系统的抗干扰性能 ,方法简单 ,易于实现。

跳频通信中阻塞干扰样式的自动识别

对跳频通信系统所处的干扰环境进行分析,可以使通信双方针对不同的干扰选择正确的抗干扰措施,对于跳频通信系统,跟踪干扰和阻塞干扰是非常有效的干扰方法。现有的干扰抑制算法只对某一类型的干扰有效,在干扰抑制之前,需要对干扰类型进行识别。本文以FH-GMSK(frequency hopping-gaussian filteredminimum shift keying)通信系统为载体,对跳频通信中常见的阻塞干扰样式识别进行研究,从接收信号中联合提取干扰的时域、频域和时频域特征,得到了一组稳定性好、对识别信噪比不敏感的特征参数,在不需要干扰先验知识的情况下对FH-GMSK通信系统中常用的阻塞干扰样式进行自动识别。仿真结果表明,对于跳频通信中常见的阻塞干扰信号,本方法在识别信噪比不同的情况下能获得很高的正确识别率。

GMSK跳频通信跟踪干扰性能分析

对FH-GMSK(Frequency Hopping-Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)通信系统进行了研究,分析了FH-GMSK通信系统的基本原理和系统模型;对跳频通信中的跟踪干扰进行了研究;在Simulink下搭建了FH-GMSK通信系统和跟踪干扰模块;分析了在不同时间延迟和不同信噪比下跟踪干扰对FH-GMSK通信系统的误码率性能。仿真结果表明,在信噪比一定的情况下,时间延迟为零时,跟踪干扰效能最佳,随着时间延迟的增加,误码率逐渐下降,当时间延迟大于跳频驻留时间时,干扰失效;而当时间延迟一定时,随着信噪比的增加,误码率始终保持在0.3以上,给FH-GMSK通信系统造成极大的威胁。

跳频通信中的射频指纹识别技术

为了更好地在跳频通信中应用射频指纹识别技术,提出了一种跳频通信射频指纹识别新方法。利用跳频通信设备的频率切换瞬态信号特征来实现跳频通信中的射频指纹识别。根据射频指纹识别的技术流程对新方法的有效性进行了验证,将新方法应用在蓝牙设备个体识别中。分类试验结果表明,利用频率切换瞬态信号特征可以较好地识别跳频通信个体设备。

跳频通信组网研究

跳频电台组网是跳频通信的一种关键技术;首先介绍了跳频网络的拓扑结构、跳频电台组网的过程、方法,然后分析了跳频电台组网中跳频序列的碰撞、跳频图案设计的理论限,最后借助Matlab软件给出了用非重复跳频序列构造的一种跳频图案。

空间受限平台跳频通信系统的频率分配

针对空间受限平台多部跳频电台相互间严重的同址干扰,研究同址干扰约束下跳频通信系统的频率分配问题。从子网内、子网间和同步信号的特殊约束三个层次分析跳频通信系统频率分配的约束条件,依据各种同址干扰源产生的概率分别设置各约束的权系数并建立代价函数,基于模拟退火算法系统提出同址干扰约束下跳频通信系统的频率分配方法。仿真结果表明,该方法可以明显降低跳频同步信号被干扰的概率,提高系统的电磁兼容性能,有效解决空间受限平台跳频通信系统的频率分配问题。

超短波跳频通信抗干扰链路级仿真研究

首先运用等效低通原理建立了超短波跳频通信系统的基带仿真模型 ,在深入分析仿真平台各部分功能特性的基础上 ,以 SIMULINK软件环境为依托 ,构建了超短波跳频通信抗干扰链路级仿真平台 ,同时扩展了通信抗干扰专用模块库 ,并在该平台上仿真了典型超短波数字跳频通信系统在常见干扰下的性能。结果表明 ,该仿真平台具有效率高 ,通用性、可靠性好等主要特点。

水声信道中一种抗多途跳频通信的研究

水声通信系统是当代海洋开发和海洋环境立体监测中的重要技术组成部分 ,广泛应用于海洋监测、海洋资源勘探和开发等方面 .然而 ,水声信道的随机起伏、时 空 频变的多途特征使水声通信技术成为当代最为复杂的通信技术之一 .本文介绍近年来在高速水声通信方面的一些研究进展 ,讨论了一种利用高速数字信号处理器(DSP)实现水声信道跳频通信的方案 ,并探讨了该方案在调制信号设计及信号处理实现上所采用的关键技术 .

纠错编码技术在水声跳频通信中的性能研究

将水声跳频通信系统与纠错编码技术相结合进行了研究,针对复杂多变、强多途和起伏干扰的浅水水声信道,建立了基于BELLHOP射线模型的时变衰落水声信道模型,该信道模型建立起了信道特性与海洋环境参数之间的关系,在海洋环境参数给定的条件下可以精确仿真信道。在此基础上通过系统仿真的方法研究了卷积码、RS码和串行级联码三种纠错编码方案在水声跳频通信系统中的性能,给出了两种典型信道下的仿真结果并进行了对比分析,结果表明串行级联码具有更强的纠错能力,比较适合复杂多变的水声衰落信道。

跟踪干扰对跳频通信性能影响

针对跳频通信中跟踪干扰的问题,分析了跟踪干扰及其对应的干扰椭圆,结合跳频信号的数学模型建立了跟踪干扰的数学模型;在调制方式为M FSK的情况下,给出了跟踪干扰对FH-MFSK通信系统的误码率性能。仿真结果表明,当跳频通信系统遭受跟踪干扰时,系统的误码率升高,抗干扰性能下降明显,而采用多进制频移键控调制可以提高系统的抗跟踪干扰能力;最后给出了抗跟踪干扰的一些措施。