高动态抗干扰数据链研究与设计

发布时间：2020-09-07 14:27

　　 随着现代信息化战争从平台中心战向网络中心战转变,战术信息的作用越来越突出。高动态抗干扰数据链能够有效地保障战术信息传输的安全性和可靠性,是战争胜负的关键因素。本文主要研究高动态低信噪比扩频信号的同步捕获技术和抗干扰数据链的设计。本文主要研究工作和创新点如下:第一:本文提出了一种基于PMF-FFT的多普勒频移变化率并行补偿(PMF-FFT based Doppler Shift Change Rate Parallel Compensation,PMF-FFT-DPC)捕获方案用以捕获信噪比低且多普勒频移变化率大的扩频信号。PMF-FFT-DPC首先对PMF-FFT的输出信号进行非相干累加以提高捕获弱信号的灵敏度,其次对多普勒频移变化率并行补偿使得信号中残余的多普勒频移变化率足够小。仿真结果验证了PMF-FFT-DPC方案的捕获性能,其检测概率较传统捕获方案提升了10%以上。第二:为了减小PMF-FFT-DPC捕获方案的非相干累加长度,本文提出了一种具有动态非相干累加长度上限(Dynamic Non-coherent Accumulation Length Capping,DNCALC)的步进非相干累加(Stepwise Non-coherent Accumulation,SNCA)策略。本文通过深入的理论分析得到恒定虚警率条件下检测概率达一给定值所需的最小非相干累加长度理论值,并将其作为SNCA策略的DNCALC值。仿真结果验证了该策略的有效性,相比传统累加策略能够明显减小非相干累加长度和计算量。第三:本文采用频率跳变-直接序列(FH-DS)混合扩频技术使数据链能够有效地抵抗多种类型的干扰。在直接序列扩频方面,针对传统软扩频序列不是互相正交的缺点,采用一种基于改进的Walsh序列的正交软扩频方案。在跳频方面,为结合自适应跳频和宽间隔跳频的优点,提出一种基于随机平移替代(Random Shift Replace,RSR)法的自适应宽间隔跳频序列(RSR-based Adaptive Wide Gap Frequency Hopping Sequence,RSR-AWGFHS)构造算法。此外,本文还设计并搭建了抗干扰数据链链路仿真系统。仿真结果表明,改进后的正交软扩频的误码率性能较传统软扩频提升0.5 dB,RSR-AWGFHS抵抗多种类型干扰的能力均较其他算法构造的宽间隔跳频序列提升0.5dB以上。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN973;E86

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本文编号：2813465