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。

一种新的部分频带噪声干扰模型下的FH/MFSK系统性能分析

部分频带噪声干扰(PBNJ)是一种主要的窄带干扰,它对通信系统性能的影响十分突出。该文针对FH/MFSK系统中,传统的部分频带干扰模型的干扰带宽最小分辨率是一个跳频子带带宽(即MFSK信号的带宽),研究了更具有实际价值的新的部分频带干扰模型,即将干扰带宽最小分辨率精确到MFSK信号带宽的1/M。该文推导了莱斯衰落信道下的误比特率(BER)公式,给出了其闭合表达式,并通过计算机仿真验证了理论推导的正确性。理论分析与仿真结果表明,M,Nh,ρ越小,传统与新PBNJ模型下FH/MFSK信号的BER性能差异就越大。

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。

动态频谱抗干扰系统在部分频带干扰下的性能

为了评估动态频谱抗干扰新体制在抗干扰通信中的性能,采用理论分析与仿真相结合的方法,研究了动态频谱抗干扰系统在部分频带干扰下的信道容量及比特误码率,并将其与常规跳频系统在部分频带干扰下的信道容量及比特误码率进行了比较.结果表明:在很宽的部分频带干扰因子取值范围内,动态频谱抗干扰系统的信道容量均大于常规跳频系统的信道容量,即使动态频谱抗干扰系统无干扰状态信息,其信道容量也大于有干扰状态信息的常规跳频系统的信道容量;在中高信干比处,动态频谱抗干扰系统在最坏情况部分频带干扰下的比特误码率低于常规跳频系统;同时,纠错编码还可以为动态频谱抗干扰系统的性能带来进一步的改善.

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。

非理想NNC-DFH接收机抗部分频带干扰性能分析

为改善差分跳频系统的抗部分频带干扰性能,提出一种噪声归一化合并差分跳频接收机模型.采用矩生成函数法推导了非理想噪声功率估计条件下系统误符号率的联合上界.将信道建模为瑞利衰落信道,同时考虑了加性背景热噪声的影响.数值和仿真结果验证了理论分析的正确性.研究结果表明:在噪声估计不存在严重偏差时(估计误差因子满足0.1<λ<3.0),噪声归一化合并差分跳频接收机在最坏部分频带干扰下的性能优于乘积合并和线性合并差分跳频接收机,且当噪声估计值略低于理想估计值时(0.2<λ<0.6),系统误符号性能优于理想噪声估计条件下的误符号性能.

超宽带无线电抗干扰性能研究

该文分析了超宽带无线电在抗单频正弦干扰、部分频带干扰、阻塞干扰的误码性能,并对此进行了详细研究,得出了提高超宽带无线电抗干扰性能的系统参数选择策略,合理的参数选择使超宽带无线电有较强的抗干扰能力,并通过计算机仿真验证了理论分析的正确性。

差分跳频接收机信号抗干扰性能研究

由于接收机差分跳频通信系统的主要干扰是部分频带干扰和多音干扰,造成信道误差大。为了提高差分跳频系统的抗干扰性能,首先采用了噪声归一化合并差分跳频接收机模型,分析了瑞利衰落信道中,部分频带干扰下系统的误符号性能。然后给出了不同接收方式下的差分跳频系统抗干扰性能的仿真。仿真结果表明,噪声归一化合并差分跳频接收机的抗部分频带干扰性能优于乘积合并差分跳频接收机。在最坏的全频带干扰情况下,接收机仍然能够在很大的信干比区间内大幅优于乘积合并差分跳频接收机。随着干扰带宽变窄,系统性能优势更为显著。

基于小波降噪和盲源分离的跳频通信抗干扰方法研究

传统盲源分离技术中白化处理的降噪能力有限,导致其在低信噪比条件下效果不理想,制约了盲源分离技术在通信抗干扰领域的实际运用。针对这一问题,在基于盲源分离的跳频通信抗非相关干扰方法的框架基础上引入小波降噪,提出了对混有干扰的多路接收跳频信号先小波降噪预处理再盲源分离的方法。仿真结果表明,提出方法与已有的类似工作相比,能够在低信噪比条件下进一步改善跳频通信对抗强非相关干扰的误码性能。

差分跳频噪声归一化接收机性能分析

差分跳频系统的信号检测方法是差分跳频系统的关键技术之一。如果在接收端采用序列检测,能大幅提高差分跳频系统性能。提出了差分跳频噪声归一化接收机,并对该接收机在部分频带干扰Rayleigh衰落信道下的性能进行了分析,采用复变函数相关理论,给出了衰落信道下的误码界;计算机仿真结果表明其理论分析的正确性,同时可看出采用噪声归一化接收机能显著提高系统性能。

频率选择性衰落信道下FH／ST-FSK系统抗干扰性能分析

空时频移键控(ST-FSK)具有良好的抗衰落特性、较低的译码复杂性,最近正受到广泛的重视。虽然跳频通信(FH)在军事通信领域得到了广泛的应用,但是易受人为干扰却是跳频通信的顽疾,因此结合FH／ST-FSK实现扩频通信具有重大意义。把ST-FSK信号与受同一PN序列控制的频率合成器输出进行混频,接收端分别用多根天线完成对已跳信号的解跳和解调。这样,ST-FSK进行空间分集所获得的增益能有效地补偿频率选择性衰落对信号的影响。而通过适当地调整FSK波形基的频率间隔,又可以有效地对抗部分频带噪声干扰。理论分析证明,当频率间隔满足一定条件时注入ST-FSK解调器的干扰功率达到最小。最后,MATLAB仿真结果证明了结论。

基于跳频MSK调制的TDRSS抗干扰方法研究

针对TDRSS采用传统的PSK调制方式无法保证高速数传链路抗干扰性能的局限性,考虑在不增加系统带宽的前提下,结合频率跳变技术运用恒定包络、高频带利用率的MSK调制设计TDRSS信号形式,实现了大于信号本身带宽的躲避干扰。通过建立TDRSS通信系统模型开展仿真研究,验证了所提调制方式能够提高宽带噪声干扰抑制能力,并进一步对部分频带干扰抑制能力进行分析,为TDRSS高速数据传输过程中抗干扰的发展提供方法参考。

NNC-DFH接收机抗部分频带干扰性能分析

为改善差分跳频系统的抗部分频带干扰性能,提出了一种噪声归一化合并差分跳频接收机模型,并针对逐符号检测和序列检测2种差分跳频信号检测方法,分析了部分频带干扰及背景热噪声下系统的误符号性能.数值和仿真结果表明:噪声归一化合并差分跳频接收机的抗部分频带干扰性能优于常规差分跳频接收机;接收机的最坏部分频带干扰为全频带干扰,在最坏部分频带干扰下,接收机性能仍在很大的信干比区间内大幅优于常规差分跳频接收机,当干扰带宽变窄时,系统性能优势更为显著.

基于FFT的快速跳频同步信号存在性检测

提出了在宽带快速跳频通信系统中的一种基于FFT的同步信号存在性检测算法,给出了干扰环境中在频域上计算信号归一化信噪比的限幅法、相邻跳做差法、二次限幅法、限幅做差再限幅法四种方法,分别进行了理论分析、计算机仿真和性能的比较。在白噪声环境和多音干扰环境下,四种方法计算出来的归一化信噪比与理论值差别不大,误差在±3 dB内;在部分频带噪声干扰环境下,二次限幅法与限幅做差再限幅法性能基本一致,明显优于限幅法和相邻两跳做差法,改善5 dB以上,其中二次限幅法实现简单并更为实用.

跳频系统中Turbo码译码器的FPGA实现

给出了跳频系统中Turbo码译码器的FPGA(field programmable gate array)实现方案.译码器采用了Max-Log-Map译码算法和模块化的设计方法,可以对不同帧长的Turbo码进行译码.在Xilinx公司的FPGA芯片xc3s2000-4fg676上实现了帧长可变的Turbo译码器.在帧长为1 024 bit、迭代5次条件下,该译码器时延为0.812 ms,数据吞吐量为1.261 Mbit/s.分别在高斯白噪声和部分频带噪声干扰两种信道环境中测试该Turbo码译码器的误码率性能,在部分频带噪声干扰中使用了AGC(自动增益控制),结果表明,AGC有效提高了译码器在部分频带噪声干扰下的性能.

M维软解调的FH/MFSK系统抗PBNJ性能分析

针对FH/MFSK系统,提出一种MFSK信号的M维软解调能量信息,作为译码器软输入的方法,避免了近似比特对数似然信息(LLR)的计算,并结合卷积码,给出了相应的软译码算法。理论推导了采用该算法的FH/MFSK系统在AWGN和Rayleigh衰落信道下抗PBNJ性能,给出了BER的上界闭合表达式。计算机仿真验证了理论推导的正确性,并与近似比特LLR和硬判决2种译码器输入信息的FH/MFSK系统进行对比,证明该算法获得了明显的抗PBNJ处理增益。

瑞利衰落信道下NNC-DFH接收机抗PBNJ性能分析

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。分析了瑞利衰落信道下NNC-DFH接收机在部分频带干扰下的误符号性能,比较了线性合并、乘积合并和噪声归一化合并DFH接收机的抗部分频带干扰性能,分析了背景热噪声的影响。研究结果表明:在瑞利衰落信道下,针对NNC-DFH接收机的最坏部分频带干扰为全频带干扰,该接收机的抗部分频带干扰性能优于传统的线性合并和乘积合并接收机,当信噪比为21.4 dB,符号错误概率为10 4时,其干扰容限改善量达8 dB。

基于Monte Carlo模型的FFH/BFSK合并技术研究

分析了FFH/BFSK接收机的两种合并方式:平方律线性合并和具有自适应增益控制(AGC)的平方律非线性合并;在部分频带噪声干扰下,使用Monte Carlo模型对这两种合并方式进行仿真得到误码率曲线,仿真结果与理论误码率吻合,并得出结论:在热噪声功率受限的情况下,使用AGC合并能有效的抑制部分频带噪声干扰。