基于增强型龙格库塔优化算法的跳频序列设计

跳频技术具有优秀的抗干扰性能和多址组网性能,跳频序列(FHS)作为其关键,在设计时面临性能指标差、难以兼顾多指标的问题。提出一种基于增强型龙格库塔优化算法(ERUN)的跳频序列设计方法。利用跳频序列的汉明相关性、复杂度、均匀性和平均跳频间隔构建目标函数,建立适用于启发式优化算法的跳频序列设计模型。针对龙格库塔优化算法(RUN)在复杂优化问题上收敛速度慢、寻优精度差的问题,提出增强型龙格库塔优化算法。利用混沌反向学习机制提高初始种群质量,基于二次插值法得到更好的个体更新方向,并根据自适应t分布扰动帮助种群跳出局部最优。在6个基准测试函数和目标函数上的测试结果表明,与RUN的3个最新变体相比,ERUN具有更快的收敛速度和更高的解精度。将得到的跳频序列应用于跳频系统中,实验结果表明,该方法在固定干扰环境下误码率为4%左右,在变化干扰环境下误码率没有明显上升,展现出了较强的抗干扰能力和复杂环境适应能力。

多普勒频移补偿在水声自适应跳频通信系统中的应用

传统的自适应跳频通信可以克服水声多径信道时变、频变、空变给通信质量带来的影响,在频率选择性衰落的信道上保证高质量的数据传输。基于概率的自适应跳频通信在传统的自适应跳频通信的基础上,根据信道通信质量的好坏分配不同的使用概率,能够进一步提高系统的可靠性和安全性。在水声通信中,多普勒现象非常明显。在水声基于概率的自适应跳频通信系统中,引入多普勒频移补偿能够进一步提高通信系统的可靠性。

一种适用于WPAN应用环境的高速自适应跳频系统及其性能分析

本文针对无线个域网 (WPAN ,WirelessPersonalAreaNetwork)工作环境复杂的干扰情况 ,提出将自适应跳频技术应用其中的方案 ,并以几个WPAN系统为例进行了定量计算 .得出了采用AFH技术后系统的误码特性 ,最后以80 2 15 1(Bluetooth)及 80 2 15 3系统为例 ,对其主要的数据速率和 16 0 0跳 /秒情况进行了数值计算 .结果表明 ,在小区域内存在多种系统工作在同一频段的情况下 ,采用AFH技术的WPAN系统抗干扰性能差不多提高了 1～ 2个数量级 .本文结论也可推广到使用高速跳频技术的其它WPAN系统 .

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。

一种跳频MAC协议的自适应机制

根据跳频媒体接入控制协议(FHMAC)中"业务负载—系统吞吐量"呈抛物线的关系,提出一种自适应协议AFHMAC.该协议通过设置分组接入网络的权限来控制网络中业务负载的数量,使得系统吞吐量最大,适合于航空自组网中高时效性业务的传输.运用排队理论、组合理论和离散拉普拉斯变换,得到AFHMAC的系统吞吐量、分组成功传输概率和分组端到端时延均值数学表达式.仿真结果表明:FHMAC时延性能优于TDMA和IEEE 802.11DCF协议的时延性能,在轻负载情况下FHMAC系统吞吐量和分组成功传输概率均优于ALOHA协议的.AFHMAC的理论计算结果与仿真结果一致,且自适应机制能正常工作.

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。

基于自适应天线的跳频系统干扰抑制方法

自适应天线与跳频技术相结合可进一步提高系统的抗干扰性能。对跳频系统中快速跟踪干扰的抑制 ,采用基于特征空间 (ESB)自适应波束形成算法可提高波束的收敛速度 ,并与空间平滑技术相结合 ,可有效抑制与期望信号相关的快速跟踪干扰。计算机仿真结果证明了该方法的有效性。

自适应跳频通信系统抗干扰性能分析

部分频带噪声干扰和多音干扰对常规跳频通信系统危害较大,自适应跳频系统能够改善跳频通信系统的抗干扰性能。基于自适应理论,对两个系统的抗干扰性能进行了仿真和比较,结果表明,自适应跳频通信系统对抗这两种干扰性能较强,适用于军事通信和其它易受人为干扰的通信领域。

水声自适应混沌概率跳频通信方法研究

为了提高水声跳频系统的可靠性和保密性,提出了水声自适应混沌概率跳频通信新方法。该方法通过信道映射函数将各跳频信道的误码率映射成概率密度函数,依据此概率密度函数分配每个跳频频点的使用概率。根据混沌密钥序列和特定的随机数产生器产生满足此概率密度函数的随机跳频序列,并由此生成跳频图案,进行跳频通信。仿真结果表明该方法的误码率性能优于传统混沌跳频和传统自适应跳频方法,且具有更强的保密性。

自适应跳频通信系统信道质量评估方法研究

信道质量评估是自适应跳频通信的关键技术，其实时评估结果为自适应频率控制和自适应功率控制提供依据。快速自适应跳频是跳频系统发展的主要方向之一，针对其特点，提出了基于接收信号信噪比预测算法的信道质量评估方法。主要由信噪比预测、信噪比估计和门限比较3个部分构成，分别采用卡尔曼滤波器、信号子空间法和误码率性能分析法进行了实现，在FFH／BFSK系统中做了仿真验证。结果表明，在0～25 dB的信噪比变化范围内，估计和预测误差较小，能够对信道质量做出实时评估。可以应用于快速自适应跳频通信系统。

基于自适应数字波束形成的跳频干扰抑制研究

本文主要研究了基于自适应数字波束形成 (DBF)的卫星通信地面站跳频接收系统的抗干扰性能 ,提出了采用将DBF与跳频相结合的方式来抑制跳频快速跟踪干扰和宽带阻塞干扰 ,对干扰抑制性能进行了分析及仿真 。

一种高可靠无线传感器网络自适应跳频算法

对于复杂恶劣环境的无线传感器网络应用,多数协议采用跳频提高网络的抗干扰能力和安全性.广泛使用的IEEE802.15.4标准在2.4GHz频段提供了16个频道,有效的支持了跳频通信的设计.但是,跳频通信的可靠性和链路的特征有着密切的关系,本文通过对复杂室内环境（工厂,实验室）无线通信特征的测试和分析发现,链路具有时变性,同时在一段相当长的时间内具有稳定性,因此本文针对复杂室内环境链路特征提出了一种自适应跳频方法,该方法通过评估当前频道的链路质量,只在频道的链路质量超出允许范围时进行跳频.仿真和测试结果表明,相比于多数工业应用采用时隙跳频方法,自适应跳频的可靠性提高了10%~16%,是一种有效的可靠性设计方法.

欠定条件下自适应信噪比的多跳频信号网台分选方法

针对欠定条件下多跳频信号的网台分选问题,利用跳频信号在时频域上的稀疏性,采用了跳频源信号的时频单源点的时频比来估计混合矩阵,在计算时频比矩阵时采用快速全局均值聚类,进而利用子空间投影法与信源相对功率偏差相结合的方法进行欠定条件下的网台分选,同时为了提高在低信噪比条件下分选的效果,在寻找跳频源信号时频单源点时,采用了自适应信噪比的时频支撑点阈值设定方法。理论分析和仿真实验表明了该算法的有效性。

用Laguerre滤波器实现自适应跳频同址干扰抵消

跳频同址干扰具有频率选择性,是典型的长脉冲响应干扰。Laguerre滤波器同时具有FIR和IIR滤波器的优点,对长脉冲响应干扰具有更优的匹配性能和稳定性。在研究跳频同址干扰多径信道特性的基础上,提出采用自适应Laguerre滤波器实现跳频同址干扰抵消,给出自适应干扰抵消器实现算法和自适应Laguerre滤波器最优极点估计方法。仿真结果表明基于Laguerre滤波器的自适应跳频同址干扰抵消器在恒参信道和时变信道中均能获得良好的抵消性能和稳定性,具有很好的实际应用价值。

基于自适应波束形成的抗干扰跳频通信方案

本文将自适应波束形成技术与跳频通信相结合,提出了一种新的基于空间平滑算法与相位补偿算法的抗相关干扰跳频通信方案。该方案通过采用相位补偿算法,消除了跳频与自适应波束形成相结合时存在的波束指向偏差问题,提高了波束形成的收敛速度。将空间平滑算法应用到波束形成中,有效实现了对跳频通信系统中相关干扰的快速抑制。在强相关干扰环境下,当信干比(SIR)为-3 dB时系统对相关干扰的抑制能力达-71.89 dB。

一种用于自适应跳频系统的新型交织方法

提出了一种用于自适应跳频系统的新型交织方法,本方法采用素数码来控制自适应跳频系统中交织部分的信息符号变换规律,具有交织相关系数小、延时低、存储容量需求小、且实现灵活不用刻意考虑矩阵维数的特点,达到了较优的交织性能度量.Monte Carlo仿真结果表明,在某自适应跳频通信系统仿真平台中,本交织方法与常见的行列交织、伪随机交织方法相比,在满足特定误码率前提下,能够改善系统出现连串错误时超出纠错编码纠错能力的抗误码性能,具有实现简单、低延时及计算量小的优势,使得自适应跳频通信系统在抗干扰方面有了更好的抑制效果,其抑制干扰的效果与平方素数码相当,好于行列交织方法,仅略低于伪随机交织方法.

基于混沌理论的跳频通信多步自适应预测

基于混沌理论,利用混沌时间序列的多步自适应预测算法来实现对跳频频率的多步预测。仿真实验说明这种多步预测方法是可行的,在一定的预测精度下可同时实现对未来多个频点的有效预测。多步预测可更好地满足预测的实时性,对近年来提出的跳频通信预测干扰具有更好的工程应用价值。

跳频信号的自适应谱图分析

基于跳频信号的多分量模型,分析了谱图(Spectrogram)和维格纳分布交叉项特点,提出了自适应谱图的跳频信号时频分析方法.该方法利用最大相关准则,自适应地变化窗函数长度,匹配跳频信号的局域化属性,进而获得较好的时频分辨率.算法性能与平滑伪维格纳分布(SPWVD:Smoothed Pseudo Wigner-Ville Distribution)进行了比较,通过理论研究和仿真分析表明,自适应谱图方法能够反映跳频信号的时频特征,改善了跳频信号的谱图分辨率,提高了参数的估计精度,具有很强的鲁棒性.

蓝牙自适应跳频序列的性能分析

蓝牙自适应跳频序列性能优越,有着广泛的应用前景。通过仿真计算,分析了蓝牙自适应跳频序列的频率均匀性、汉明相关特性、跳频间隔分布特性、序列的线性复杂度、组网特性和系统容量。

自适应跳频技术及其实现

本文在简要介绍自适应跳频通信基本原理的基础上,叙述自适应跳频通信系统的组成及通信过程,重点讨论自适应跳频所涉及的实时信道质量评估、频率自适应控制、功率自适应控制和有关协议等关键技术及其实现。