New Iterated Decoding Algorithm Based on Differential Frequency Hopping System

A new iterated decoding algorithm is proposed for differential frequency hopping (DFH) encoder concatenated with multi-frequency shift-key (MFSK) modulator. According to the character of the frequency hopping (FH) pattern trellis produced by DFH function, maximum a posteriori (MAP) probability theory is applied to realize the iterate decoding of it. Further, the initial conditions for the new iterate algorithm based on MAP algorithm are modified for better performance. Finally, the simulation result compared with that from traditional algorithms shows good anti-interference performance.

Multi-user performance analysis of differential frequency hopping system over Rayleigh-fading channel

A novel non-coherent detection scheme for differential frequency hopping(DFH)system is proposedin asynchronous multi-user environments over Rayleigh-fading channels.The synchronous and asyn-chronous multi-user performances of DFH with the conventional detection scheme and this novel detectionscheme are analyzed,respectively.The performance results are validated with simulation.The results ofanalyses and simulations prove two conclusions.Firstly,the performance of asynchronous multi-user DFHsystem overcomes that of synchronous multi-user DFH system over Rayleigh-fading channel.Secondly,the novel detection scheme can achieve better performance than the conventional non-coherent detectionscheme in asynchronous multi-user environments.

Nakagami衰落信道下NNC-DFH接收机抗部分频带干扰性能分析

该文提出了一种噪声归一化合并(NNC)差分跳频(DFH)接收机模型以提高差分跳频系统抗部分频带干扰能力。给出了Nakagami衰落信道下NNC-DFH接收机在部分频带干扰及背景热噪声下误符号率边界的闭式表达式,并采用矩生成函数法进一步求得了衰落指数m为整数时的简化性能边界。仿真结果表明:在非最坏部分频带干扰下,仅在衰落较弱且干扰能量较为分散的特殊情况下,线性合并(LC)DFH接收机性能略优于NNC-DFH接收机,其它情况下NNC-DFH接收机总是优于LC-DFH接收机,且干扰越集中性能优势越显著;在最坏部分频带干扰下,NNC-DFH接收机的抗部分频带干扰性能优于LC-DFH接收机,与信道衰落程度及干扰带宽因子取值无关。

一种串行Turbo-DFH迭代解调译码方案

该文将差分跳频(DFH)系统的频率转移过程视为一种编码,提出了一种串行Turbo-DFH迭代解调译码方案。该方案的编码器由外编码器,交织器和差分跳频转移函数串行级联组成,译码器采用串行迭代结构译码。并针对DFH系统的特点,推导了一种新的DFH系统软输入软输出算法。仿真结果表明,该解调译码方案相对传统的DFH解调算法,性能得到了明显的改善。

一种差分跳频码发生器的构造方法

针对差分跳频中常规G函数生成的跳频图案的2维连续性不够理想,其频率转移关系容易被窃听者截获的问题,该文提出了一种用G函数结合PN序列构成差分跳频码发生器的解决方法,对常规G函数和差分跳频码发生器产生的差分跳频图案的2维连续性进行了检验和比较,并对二者构成的差分跳频通信系统在AWGN条件下的误符号性能进行了理论分析,同时做出相应的计算机仿真,证实了采用G函数结合PN序列的差分跳频码发生器的设计方法在不损失系统误符号率性能的条件下,提高了系统的安全性。

差分跳频通信系统抗部分频带噪声干扰的性能分析

该文介绍了一种新型的短波跳频通信技术??差分跳频。频率转移函数设计和信号的检测方法是差分跳频中的关键技术。针对逐符号检测接收和序列检测线性合并接收两种信号检测接收方法,分别就差分跳频通信系统抗部分频带噪声干扰的性能进行了理论分析,同时做出相应的计算机仿真。结果证实,差分跳频通信技术与序列检测线性合并接收方法的相结合,使通信系统的抗部分频带噪声干扰的性能得到了比较显著的提升。

BICM在差分跳频系统中的应用

将比特交织编码调制(BICM)技术应用于差分跳频(DFH)通信系统,在加性白高斯噪声(AWGN)信道及频率非选择性瑞利慢衰落信道下,对采用无迭代译码及迭代译码的系统比特误码率(BER)上界进行了理论推导及数值仿真验证,并与传统的差分跳频系统的性能进行了比较。其数值仿真结果表明:采用BICM技术的差分跳频系统,可以在不增加跳频带宽及译码复杂度的情况下,利用最优卷积码增大了其G函数网格图的最小自由距离。同时对于可用频率数为16的无迭代译码BICM/DFH,当BER为10-5时,在瑞利信道下相对于CHESS系统而言,其性能改善可达6dB。若采用迭代译码,则当BER为10-7时,其性能相对于无迭代译码可进一步改善3 dB。

相关跳频序列的Viterbi译码算法及其纠错性能分析

该文分析了相关跳频通信系统中频率转移函数的纠错性能,将Viterbi算法应用于接收端跳变频点序列的译码,并结合相关跳频转移函数的特点对译码过程作出了改进。针对满足最大相关纠错性能的频率转移函数,详细分析了Viterbi算法的译码性能。仿真结果表明,通过相关纠错,对随机错误在低信噪比条件下可以获得5-8dB的增益。

乘积合并接收的差分跳频通信系统在瑞利衰落信道上抗部分频带干扰的性能分析

该文介绍了一种新型短波跳频通信技术——差分跳频,频率转移函数设计和信号的检测方法是差分跳频中的关键技术。在瑞利衰落信道上,在有部分频带干扰和加性高斯白噪声共存的条件下,采用乘积合并接收的方法,对差分跳频通信系统的误符号性能进行了理论分析,同时做出相应的计算机仿真。结果证实了,在瑞利衰落信道上差分跳频通信系统采用乘积合并接收的方法要比采用线性合并接收的方法具备更好的抗部分频带干扰的性能。

短波差分跳频系统抗干扰性能分析

在阐述短波差分跳频原理的基础上,针对不同的干扰样式:跟踪式干扰、多径干扰、部分频带干扰、单频瞄准式干扰,分别对短波差分跳频系统的抗干扰能力进行具体分析,得出了短波差分跳频系统对抗各种干扰的相关结论,并提出相应增效措施,对深入研究差分跳频系统有重要的意义。

一种新的高速跳频同步方法

跳频电台同步系统要求具有良好的抗干扰性能和保密性能,同时达到快速同步。针对传统的时间信息和同步字头相结合的同步方案,提出了一种基于差分跳频原理的高速跳频同步方案。发送端利用载波的前后相关性来传送同步信息,接收端通过频率侦测获取同步信息,简化了传统方案中同步信息的编码、调制等过程。仿真结果表明,方案的同步性能有较大改善,同步时间短,抗干扰能力强。

压缩频谱的差分跳频信号在莱斯衰落信道下的性能分析

差分跳频(DFH)信号具有良好的抗多径衰落、抗干扰及高速数据传输能力,在短波和水声军事通信领域得到广泛应用。但是,在有限的传输带宽内差分跳频信号编码增益受限,特别是每跳携带多个比特时,该文提出一种压缩频谱DFH(CS-DFH)方法,可以在相同的比特每跳(BPH)和带宽下提高DFH信号的编码增益。对CS-DFH信号在莱斯(Rice)衰落信道下的误比特率(BER)理论上界进行了推导,并通过仿真验证。结果表明,莱斯信道中,在相同BPH、带宽条件下,与常规DFH相比,CS-DFH是一种可以获得更高BER增益的方法,特别是当莱斯因子K很小的时候。

喷泉码差分跳频系统在AWGN中抗部分频带干扰性能研究

为了改善差分跳频（differential frenquency hopping,DFH）系统抗部分频带干扰性能,提出一种将喷泉码（Fountain code,FC）应用于DFH的喷泉码差分跳频（Fountain code-differential frenquency hopping,Fountain-DFH）级联编码系统;在加性高斯白噪声信道（additive white Gaussian channel,AWGN）下研究其抗部分频带干扰性能的改善;对Fountian-DFH抗干扰性能在有精确干扰状态信息（jammer state information,JSI）和无精确干扰状态两种情况下进行了理论分析和数值仿真。仿真总频点数M为32,结果表明：当存在精确JSI信息时,干扰频点n为32点干扰,误码率为10-4情况下,Fountian-DFH系统相对普通DFH系统信干比有2~2.5dB的性能改善;在干扰频点数n为1时有10~12dB的改进。当无JSI信息时,提出一种跳频训练序列的JSI估计译码算法,使Fountian-DFH系统较准确获取JSI信息,具有较强抗干扰能力。

差分跳频通信抗干扰效能分析

差分跳频通信系统是一种全面基于数字信号处理的全新概念的通信系统,其技术体制和原理与常规跳频完全不同。差分跳频已成为当前短波保密通信的一个重要发展方向,因此其抗干扰性能尤其引起人们的关注。由于差分跳频通信系统特殊的通信机理,其抗干扰效能完全不同于常规跳频通信系统。鉴于此,在对差分跳频通信原理研究基础上,重点分析了差分跳频通信系统对同频干扰及异频干扰的抗干扰效能,并通过计算机仿真对相应结论进行了验证,可为差分跳频通信的进一步发展提供相关理论基础与技术借鉴。

宽带跳频通信系统频域均衡算法

针对差分跳频通信系统跳频带宽宽、瞬时带宽窄的信号特点,提出了一种差分跳频均衡算法——基于最小均方算法的多跳联合频域均衡算法。分析了最小均方误差准则频域均衡与单符号最小均方频域均衡对宽带差分跳频通信系统的不适用性,从而提出适用于差分跳频通信系统的多跳联合最小均方频域均衡算法,给出了算法详细的设计过程和结构。对算法性能在频率选择性衰落信道条件下进行仿真评估,结果表明本算法对差分跳频通信系统的信道均衡性能具有显著的作用,能提高差分跳频系统的解调误码性能。

短波差分跳频有关系统及技术问题分析

基于当前短波差分跳频研究的现状及其基本原理,较全面地讨论了短波差分跳频中有关系统及技术问题,分析了差分跳频的优势和不足及其与传统跳频的不同点,得出了一些有益的结论。

瑞利衰落信道下差分跳频通信系统抗部分频带噪声干扰的性能分析

在瑞利衰落信道和部分频带噪声干扰共存的环境下，针对逐符号检测和按序列检测两种信号检测方法，分别就差分跳频通信系统的误符号性能进行了理论分析，同时做出相应的计算机仿真。结果证实，差分跳频通信技术和按序列检测方法的结合，使通信系统的抗部分频带噪声干扰的性能得到了比较显著的提升。

STFT算法在短波差分跳频信号检测中的应用

结合短波差分跳频(DFH)信号的特点,分析了短波信道的多径、时延和多普勒效应对高速跳频信号的影响,构建了基于Turbo码的G函数模型,并提出采用短时傅里叶变换(STFT)算法和最大后验概率(MAP)译码算法相结合的跳检测方法,进行跳频信号的跳检测。仿真结果表明:综合考虑短波信道影响,采用该方法进行跳频信号检测,信噪比为6.8 dB时,误码率达到10-5,可实现DFH信号的有效检测。

对CHESS信号侦察干扰方案的探讨

通过对CHESS信号结构及特点的介绍,分析了对CHESS信号侦察和干扰的可行性及策略,提出了一种CHESS信号侦察干扰机的初步实现方案。

乘积合并接收的差分跳频通信系统在瑞利衰落信道上抗多音干扰的性能分析

在瑞利衰落信道上,在多音干扰和加性高斯白噪声共存的条件下,对采用乘积合并接收(PCR)方法的差分跳频(DFH)通信系统的误符号性能进行了理论分析。为验证理论分析的正确性,进行了相应的计算机仿真,将采用 PCR 方法的误符号性能与采用线性合并接收(LCR)方法的误符号性能作了比较。结果证实,在瑞利衰落信道上,DFH 通信系统采用乘积合并接收的方法要比采用 LCR 方法具有更好的抗多音干扰的性能。