[发明专利]一种水声扩频通信对抗方法与系统

说明书

技术领域

本发明属于水下通信对抗领域，特别涉及一种水声扩频通信对抗方法与系统设计，可以实现直扩信号的截获、参数估计和精确的目标干扰。

背景技术

目前，常规水声对抗器材主要包括气幕弹、噪声干扰器、声诱饵、噪声模拟器等。如，美国开发的AN/QLB-4型高频干扰器、AN/QLB-6型悬浮式高频回声重发器、AN/QLB-8型潜艇噪声模拟器、AN/QLB-9型自航式声诱饵等。这些水声对抗器材主要是用于诱骗、干扰敌方声纳和声自导鱼雷的探测，从而免受敌方的鱼雷攻击。

近年来，随着水下通信技术的快速发展，潜艇之间、母舰与潜艇之间或其它水下无人作战平台之间的水下通信不断增多，同时在水下航行器监测和导航以及水雷的远程声遥控等领域水下通信技术的应用也在不断增多，因而针对水声通信的对抗技术引起了国内外专家的广泛研究，但是其相应的水声通信对抗器材鲜少问世。

直扩信号利用伪随机码扩展频谱并隐藏在噪声功率下，具有良好的隐蔽和抗截获特性，给信号的检测、盲估计和盲解扩带来困难。目前针对直扩信号的干扰主要采用的是高斯白噪声调制的大功率压制式干扰，这种干扰不需要了解太多的目标信号信息，甚至在只知道直扩信号分布频段的基础上就可以进行，但是，这种干扰对自身的声纳系统同样具有干扰作用，使其没有能力对敌方继续进行有效的观测，同时干扰的功率利用率低。

基于以上分析，本发明人针对现有的通信对抗技术进行研究改进，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种水声扩频通信对抗方法与系统，其可在对直扩信号准确检测、参数估计和解扩的基础上，采用相干干扰方式，以最小的功率达到有效干扰的目的，克服现有器材的不足和空缺。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种水声扩频通信对抗系统，包括圆柱形外壳及分别封装在外壳中的浮力调制器、电源、电子设备、换能器；

电源包括蓄电池和海水电池两类，其中，蓄电池为电子设备供电，海水电池为浮力调制器和换能器供电；

浮力调制器设于外壳内腔的最上方，用于保持系统在水中基本呈竖直状态，并使系统保持在预定深度上；

换能器接收水声信号辐射干扰信号，将接收到的信号送入电子设备；

电子设备包括侦察模块、控制模块和干扰模块，其中，侦察模块的输入端连接换能器，将接收到的目标信号进行数据处理，采集特征值，送入控制模块；

控制模块的输出端连接干扰模块，根据前述特征值控制干扰模块产生最佳干扰信号。

一种水声扩频通信对抗方法，包括如下步骤：

（1）对接收到的信号进行功率谱估计，利用信号谱特征判断目标信号是否存在，若存在，转步骤（2），若不存在，重复步骤（1）；

（2）利用谱特征对载频进行粗估计，然后以估计的载频为中心频率进行带通滤波，得到信号的基带信号；

（3）对得到的基带信号利用时域相关检测法再进行扩频信号检测，若目标信号存在，进入步骤（4），否则返回步骤（1）；

（4）对基带信号进行时域相关检测，根据谱特征估计出扩频码周期和信息码速率，然后对自相关函数进行平方处理，对载频再进行一次精估计和估计出扩频码速率，同时进行时间判断，若所述精估计超过规定时间，则采取压制干扰方式对信号进行干扰，若未超过规定时间，进入步骤（5）；

（5）根据码速率重新采样，以随机值为起点按扩频码周期进行分段以形成连续多个向量，采用特征向量法估计出扩频码序列；

（6）若所有扩频信号参数的检测在规定时间内完成，则把得到扩频码调制到干扰信号上去，采用相干检测方式对信号进行精确干扰。

采用上述方案后，本发明的有益效果在于不同于以往的采用高斯白噪声调制的大功率压制式干扰器，提供压制式干扰和相干式干扰两种方式，设置信号检测时间门限，根据规定时间内已获得的信号参数情况，机动灵活地选择干扰方式，提高了干扰效果的同时，不影响检测的效率。

附图说明

图1是本发明水声扩频通信对抗系统的结构示意图；

图2是本发明水声扩频通信对抗系统中电子设备的整体架构图；

图3是图3是本发明水声扩频通信对抗系统的功能原理图；

图4是本发明水声扩频通信对抗系统方法的流程图；

图5是本发明水声扩频通信对抗系统的电路示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。