機群匿蹤鏈路信號處理關(guān)鍵算法研究.pdf

1、機群間數(shù)據(jù)鏈是一個復雜的多用戶擴頻通信系統(tǒng)，能夠支持多飛行器間隱蔽通信、測距/測速、全網(wǎng)時間同步。它以高速的傳輸速率將自身的位置、運動信息以及戰(zhàn)場內(nèi)的指揮、情報、偵查信息等在網(wǎng)間節(jié)點內(nèi)傳送，是機群間飛機協(xié)同作戰(zhàn)的重要保障。現(xiàn)今機群間數(shù)據(jù)鏈的一個發(fā)展方向就是實現(xiàn)匿蹤，而我國迫切需要建立這種高可靠性、抗毀性機群間匿蹤鏈路以填補這方面的空白。因此，本論文針對機群匿蹤鏈路信號特點提出了兩種擴頻設計方案：小發(fā)射功率的短碼直擴系統(tǒng)和加密跳碼擴頻系統(tǒng)

2、。
　　本文的主要工作就是對兩種設計方案關(guān)鍵技術(shù)的研究，即小發(fā)射功率的短碼直擴系統(tǒng)中的弱信號捕獲，以及加密跳碼擴頻系統(tǒng)中基于網(wǎng)間節(jié)點時間同步的信號捕獲。弱信號捕獲實現(xiàn)困難，是本文研究的重點，本課題組提出的加密跳碼擴頻技術(shù)比較新穎，本文僅對其中一部分進行研究分析。本文具體工作可分為以下幾方面：
　　第一，直擴系統(tǒng)的原理介紹和弱信號算法分析，包括：直擴系統(tǒng)的擴頻捕獲原理以及經(jīng)典捕獲算法分析，各算法的檢測性能分析（相干、非相關(guān)積分

3、的統(tǒng)計特性研究和捕獲閾值設置研究），各算法的捕獲速度性能比較。其中，本文的貢獻在于給出了恒虛警準則下的全比特的捕獲閾值設置方式，創(chuàng)新地給出了考慮導航比特翻轉(zhuǎn)影響的相干、非相關(guān)積分的理論系統(tǒng)檢測、虛警概率的計算。對比實際仿真捕獲結(jié)果，得出結(jié)論：本文提出的考慮導航比特翻轉(zhuǎn)的理論檢測概率比經(jīng)典的理論計算值更能反應實際結(jié)果。
　　第二，弱信號捕獲經(jīng)典算法的仿真實現(xiàn)和算法改進，包括：蒙特卡洛仿真分析在恒虛警準則下對相干積分、半比特法和全比特

4、法的檢測性能；針對全比特法耗時耗資源的不足提出一種改進方法，并進行了MATLAB仿真。仿真結(jié)果表明，改進算法保持了原有全比特優(yōu)秀的檢測性能并在捕獲速度上有顯著提高。
　　第三，加密跳碼系統(tǒng)捕獲的理論分析和算法實現(xiàn)，包括：討論了利用雙向測距實現(xiàn)加密跳碼系統(tǒng)時間同步的方法；給出了時間同步后加密跳碼系統(tǒng)捕獲方案，即FFT+匹配濾波器；特別地，MATLAB仿真分析了時間同步對準對捕獲檢測性能和捕獲速度的影響。
　　通過理論分析和MA