用于超寬帶認(rèn)知跳頻系統(tǒng)的抗干擾檢測與分類技術(shù)研究.pdf

1、跳頻通信（Frequency Hopping Communications，F(xiàn)H）作為典型的隱蔽通信方式，因其具有抗干擾、抗截獲、抗遠(yuǎn)近效應(yīng)、抗衰落能力強，且易于多址組網(wǎng)以及與窄帶系統(tǒng)兼容等優(yōu)點，成為了戰(zhàn)術(shù)無線通信的首要技術(shù)手段。由于戰(zhàn)場頻譜資源的日漸緊張以及電磁對抗與復(fù)雜干擾的不斷升級，傳統(tǒng)的跳頻通信技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)快速可靠傳輸?shù)囊?，成為制約戰(zhàn)術(shù)無線通信技術(shù)發(fā)展的瓶頸。認(rèn)知無線電（Cognitive Radio，CR）是一種能與外部

2、環(huán)境交互并智能變換自身參數(shù)配置的無線電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)境的變換調(diào)整自身參數(shù)，以達到預(yù)期通信目標(biāo)。因此，在復(fù)雜的電磁環(huán)境中，將基于認(rèn)知無線電的自適應(yīng)技術(shù)與傳統(tǒng)跳頻通信技術(shù)相結(jié)合是提升跳頻通信系統(tǒng)的抗干擾能力與通信性能和改變跳頻通信困境的有效途徑之一。鑒于此，本課題針對用于認(rèn)知自適應(yīng)跳頻通信系統(tǒng)的頻譜感知抗干擾技術(shù)進行了研究，給出了一種具有現(xiàn)實意義的干擾檢測和分類方案，最后給出了超寬帶頻譜接收機的可行實現(xiàn)方法。本文的主要工作包括以下幾

3、個方面：
　　首先，對現(xiàn)有擴頻通信理論基礎(chǔ)及跳頻通信系統(tǒng)原理進行了研究，在此基礎(chǔ)上，分析了傳統(tǒng)跳頻系統(tǒng)的幾個主要關(guān)鍵技術(shù)即跳頻序列、跳頻同步和頻率合成器。在分析了現(xiàn)有跳頻通信系統(tǒng)無法滿足現(xiàn)代戰(zhàn)場復(fù)雜需求的基礎(chǔ)上，把認(rèn)知技術(shù)應(yīng)用到了跳頻系統(tǒng)的設(shè)計中。
　　其次，針對跳頻通信系統(tǒng)常見的不同種類干擾信號進行了建模、分析及仿真，并針對系統(tǒng)需求，設(shè)計了對跳頻頻段上未知干擾進行檢測的系統(tǒng)流程。該流程涉及的算法包括：干擾的盲檢測算法、干擾

4、類型的盲識別算法、干擾信號參數(shù)提取算法以及基于小波奇異性檢測的確定窄帶、寬帶干擾信號的參數(shù)確定方法。論文對該流程進行了仿真驗證。
　　最后，對比了現(xiàn)存的超寬帶數(shù)據(jù)采集平臺設(shè)計方案，包括數(shù)字下變頻接收機、寬帶數(shù)字測頻接收機、寬帶引導(dǎo)式數(shù)字帶寬匹配接收機、以及寬帶數(shù)字信道化接收機，設(shè)計了基于FPGA和高速ADC的多通道超寬帶頻譜感知接收機，實現(xiàn)了超寬帶頻譜數(shù)據(jù)的采集，并利用多相數(shù)字處理機制，實現(xiàn)了超寬帶頻譜數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。該平臺可為之前給