用于超寬帶認知跳頻系統(tǒng)的抗干擾檢測與分類技術研究.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、抗遠近效應、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)術無線通信的首要技術手段。由于戰(zhàn)場頻譜資源的日漸緊張以及電磁對抗與復雜干擾的不斷升級，傳統(tǒng)的跳頻通信技術已經(jīng)無法適應快速可靠傳輸?shù)囊?，成為制約戰(zhàn)術無線通信技術發(fā)展的瓶頸。認知無線電（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)境的變換調整自身參數(shù)，以達到預期通信目標。因此，在復雜的電磁環(huán)境中，將基于認知無線電的自適應技術與傳統(tǒng)跳頻通信技術相結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，本課題針對用于認知自適應跳頻通信系統(tǒng)的頻譜感知抗干擾技術進行了研究，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及跳頻通信系統(tǒng)原理進行了研究，在此基礎上，分析了傳統(tǒng)跳頻系統(tǒng)的幾個主要關鍵技術即跳頻序列、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)場復雜需求的基礎上，把認知技術應用到了跳頻系統(tǒng)的設計中。
　　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)的產生。該平臺可為之前給