Adaptive Threshold Clipper Combining Receiver for Fast Frequency Hopping Systems during Partial-Band Noise Jamming

Diversity combining technologies are analyzed for fast frequency-hopping spread spectrum systems during partial-band noise jamming to develop a novel combining receiver called an Adaptive Threshold Clipper Combining Receiver (ATCCR). The optimal clipping level for an ATCCR is analyzed, computed, and compared with several other diversity combining technologies. Since the ATCCR can estimate the power of the jamming and the number of jammed frequency cells to adaptively adjust the clipper's threshold, the system performance using the adaptive threshold clipper combining technique can be greatly improved.

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。

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.

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。

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。

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。

相干BPSK调制方式的混合DS-SFH系统误码率分析

对跳频 (FH)方式威胁最大的干扰为部分频带噪声干扰 ,而兼具直扩和跳频两种扩频方式优势的混合 DS- SFH(DS- Slow FH:直扩 -慢跳频 )扩频方式体制则可以有效地减少部分频带干扰对跳频系统链路性能的影响。文中分析了相干 BPSK调制方式下混合 DS-

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。

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.

LDPC编码慢跳频系统中的一种信道状态估计算法

采用信道编码技术能提高跳频系统的抗干扰能力,而精确的信道状态信息有利于提高系统误码率性能。基于和积译码过程,提出一种新的迭代信道估计译码算法,把译码后验信息反馈给信道节点并重新计算信道状态概率,生成新的对数似然比作为下一次迭代的先验消息,而且信道估计与编码信息在迭代中交替更新。仿真结果表明在部分频带干扰的LDPC编码慢跳频系统中,该算法性能优于传统的门限检测法,而且每个跳频时隙只需要较少符号就能够接近有精确信道状态信息的情况。

一种提高卫星通信信息传输速率的高效方案

提出了一种基于比特交织编码调制-迭代译码(BICM-ID)与跳频(FH)相结合的,在含有部分频带干扰的瑞利衰落信道下能够有效提高卫星通信信息传输速率的方案。给出及分析了该方案的仿真结果。

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。

FFH/BFSK选择分集合并接收机在部分频带干扰Nakagami-m信道下的性能分析

快速跳频通信系统选择分集合并接收机可以有效减轻干扰及衰落对系统带来的性能损伤。该文给出了快速跳频BFSK系统在部分频带干扰下的选择分集合并接收机模型,并对该接收机在同时存在部分频带干扰以及加性高斯白噪声的非频率选择性Nakagami-m衰落信道下的性能进行了推导,给出了误码率的闭合表达式。最后进行了仿真验证,仿真结果与理论分析结果完全一致。分析表明:具有高分集度的选择分集合并接收机受干扰影响较小;在干扰功率较大时,其性能要好于其它几种分集合并接收机;在一定的信道条件下,存在一个最佳分集度。最后针对选择分集合并接收机在弱干扰信号下的性能不足,提出相应的改进措施。

跳频抗干扰通信系统中LDPC码的编码优化设计

为进一步提升低密度奇偶校验(low-density parity-check, LDPC)编码跳频通信系统抗干扰能力,提出一种对抗部分频带干扰样式的LDPC编码构造方法。首先针对不同干扰因子参数优化了LDPC码字在干扰环境下的度分布序列,然后通过基于渐进边增长和近似环外信息算法构造基矩阵,最后采用改进部分分割移位系数矩阵扩展得到校验矩阵,并结合不等差错保护特性应用到信息位的干扰保护上。该构造方法兼顾优化的度分布和准循环结构。仿真结果表明,所构造的码字性能良好,相同条件下,抗干扰性能优于现行主流类型码字的抗干扰性能。

部分频带噪声干扰条件下快跳频系统性能研究

部分频带噪声干扰是常见的一种干扰形式,对于快跳频系统来说,当干扰功率一定时,存在最佳的干扰比例。自归一合并算法是快跳频系统中一种简单有效的抗干扰处理算法。文章结合自归一合并接收算法下快跳频系统的理论误码率,对部分频带噪声干扰的影响进行了分析;同时建立快跳频系统仿真模型,在不同条件下分别针对多种分集数进行了仿真,得到不同干扰比例对系统性能的影响;并将实际系统的测试数据与仿真结果进行了对比。仿真得到的结论可以为实际工程中快跳频系统的性能评估及参数设计提供指导。

强干扰环境下LDPC编码慢跳频系统的传输方法设计

为进一步提升跳频通信系统抗干扰能力,基于低密度奇偶校验(Low-density Parity-check,LDPC)编码慢跳频抗干扰通信系统模型,提出了一种“比特预存储”的码字传输方法,将编码后各分段中的部分比特以“列重大小”的选择方式进行复制,并随机预存储在其他分段前端,在接收端对被干扰比特置零处理后,进行比特的合并还原,并完成译码。仿真分析表明,在强干扰环境下,所提方法能够根据不同通信场景对通信质量的要求,灵活选择不同的存储比例,以可承受的代价将纠错能力从原方式纠正6跳错误的基础上提高到纠正7跳甚至8跳的错误;同时,所提方法在不同干扰条件下的抗干扰性能较原传输方式均有较大幅度的提升。

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.