认知跳频系统抗干扰性能分析与设计实现

发布时间：2020-03-28 01:40

【摘要】：跳频通信因抗干扰能力强、易于多址组网和保密性能优越等特点,在军事通信中得到广泛应用。但随着现代信息技术的快速发展,电磁环境愈加复杂、干扰复杂多变和通信设备剧增给传统跳频通信带来极大挑战。认知跳频通信将认知无线电思想引入到跳频通信中,通过实时感知信道电磁环境信息、分析信道频谱态势和动态优化自身参数,从而提高系统抗干扰能力和可靠性,被认为是解决传统跳频系统面临挑战的有效途径之一。分析量化认知跳频通信抗干扰能力,可为系统的抗干扰增益提供理论依据,可作为优化系统参数配置的技术支撑。因此,本文主要对常规跳频系统和认知跳频系统的抗干扰性能展开分析,推导出认知跳频系统不同干扰样式下的误比特率计算公式,并给出认知跳频系统的认知抗干扰增益,此外对认知跳频系统的设计和实现进行研究并对系统软件平台进行设计开发,在实际系统测试中验证认知跳频较常规跳频具有更强的抗干扰能力。主要研究内容如下:1.对常规跳频系统在音频干扰,阻塞式干扰下的抗干扰性能进行分析和仿真。研究认知跳频系统结构,分析了系统的干扰态势生成、链路汇合方式和跳频序列生成。2.重点对认知跳频系统抗干扰性能进行研究,充分考虑干扰大小、频谱感知虚警和漏警对系统性能的影响,推导出音频干扰、窄带干扰和部分频带干扰下系统误比特率的计算公式并通过仿真得到验证。3.比较常规跳频和认知跳频的抗干扰性能,提出认知跳频认知抗干扰增益,并给出计算公式。提出的认知抗干扰增益作为衡量认知跳频抗干扰性能的参数指标,可为最大化认知跳频系统的抗干扰性能和优化系统参数配置提供理论依据。4.根据认知跳频系统的设计需求,设计开发了系统软件平台的干扰态势分析模块,可用于干扰态势的分析和可视化显示,并在实际系统中测试验证认知跳频通信较常规跳频具有更强的抗干扰能力。
【图文】：

关系图,跳频图案,和频率,关系图

西安电子科技大学硕士学位论文频系统本身设计所决定，要满足式（2-9），一般通过增大频率集与跳频图案是跳频过程中所有跳频频率的集合，跳频带宽越宽，划分素就越多。跳频通信中，，为了提高抗干扰性能和可靠性，声和干扰进行分析，制定出可用跳频频率集并产生跳频图频率图案可以是一份，也可以是多分，为了适应复杂电磁图案是在伪随机码的控制下，按照一定规则使得跳频频率的一个时间-频率关系矩阵，如图 2.3 所示。良好的跳频图信信号抗截获性能，并易于实现组网。一般情况跳频图案不可逆推的特点。

频谱,网卡,上位机

图 4.6 上位机网卡配置初始化需要感知信道时，只需要选择数据通信即可，保存后将启实现短消息、图片、误码率测试的通信功能。如果信道环，则应启动系统认知模块。认知模块将会使用频谱感知通个信道必须同时选择。通信中，数据的传输通过数据通信底层 FPGA 板子感知实时信息，通过频谱感知算法对数据势，并根据干扰态势更新跳频频率表。同时将频谱感知结隔、总频点数等打包成频谱感知结果命令帧通过感知反馈的FPGA板发送感知结果命令帧，以此来使发送端FPGA和频率集，最终实现系统成功规避干扰而在无干扰频段上传。势分析模块的实现与测试
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN914.41

【参考文献】