[发明专利]一种基于时频编码的多序列跳频收发联合抗干扰方法

说明书

针对已有跳频系统对抗不同干扰的能力不足或不够全面的问题，提出一种基于时频编码的多序列跳频收发联合抗干扰算法。通过引入时频交叉编码，对多序列跳频系统进行收发联合设计：发送端将信息交叉冗余编码，分别从时域和频域多维传输，干扰方难以跟踪对偶信道；接收端依据不同的特征提取设计窄带匹配解码，采用择多判决获取信息，从而有效获取编码增益和分集增益。仿真结果表明，相比于常规跳频算法，中等干扰下部分频带干扰有约13db的性能增益，跟踪干扰大约有8dB增益，且信号更难被侦察跟踪，能够全面有效提升抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及一种基于时频编码的多序列跳频收发联合抗干扰方法。

背景技术

随着科学技术发展，通信系统的传输速率不断提升，满足人们日益增长物质生活需求。然而，通信系统抗干扰能力不足却成为其发展的短板，尤其是对于军事通信系统，这一不足会被利用和放大，从而导致系统瘫痪，因此通信系统的可靠性十分值得研究和关注。

常规跳频技术(Frequency Hopping/Binary Frequency-shift-keying，FH/BFSK)通过随机切换载波频率，可以有效地躲避部分频带干扰，但是跳频通常依据固定的跳频图案，易被实施跟踪干扰，导致其性能会急剧下降。差分跳频(Differential Frequencyhopping，DFH)采用信息即信道的思想，将信息调制和跳频编码有效结合在一起，跳频图案依靠传输的信息来控制而更加随机，具有较强的抗跟踪干扰能力。但是增加了接收方难度，接收方无法预判接收频点，普遍采用宽带接收，导致硬件开销大、易受部分频带干扰等问题。

为了解决FH/BFSK受跟踪干扰威胁和DFH受部分频带干扰威胁的问题，减小系统瘫痪的危机，唐志强等提出的多序列跳频基于多序列跳频的抗干扰通信方法。该方法有效隐藏了对偶信道，从而难以被实施跟踪干扰；接收机可窄带接收来有效滤除带外干扰,因而具备抗部分频带干扰能力。然而，上述方法都主要依托于躲避干扰的方式，即尽量降低被干扰概率，误码率性能与信道被干扰状况密切相关，抗干扰的手段和能力有进一步提升空间。

为此，在多序列跳频的基础上，融入时频多维分集传输思想，提出一种基于时频编码的多序列跳频收发联合抗干扰方法。该方法发送端通过时频编码，将相邻符号信息冗余交错编码，分别用于控制多序列的跳频频率和单个符号周期的传输时隙，实现利用载波表征信息，不易被干扰混淆，能够有效抵抗跟踪干扰；接收端根据接收到信号不同的时频特征，以干扰抵消为原则，构建独立的信号检测处理通道，通过择多判决准则将结果汇总，通过获取分集增益和编码增益，提高系统抗部分频带干扰能力。仿真结果表明，所提算法具有较强的抗部分频带干扰和跟踪干扰的能力，且信号更难于被侦察，促使跳频系统抗干扰能力明显地全面提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较强的抗部分频带干扰和跟踪干扰的能力，且信号更难于被侦察，跳频系统抗干扰能力全面提升的基于时频编码的多序列跳频收发联合抗干扰方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于时频编码的多序列跳频收发联合抗干扰方法，其包括如下步骤：

(1)系统初始化，收发双方各自分别产生本地的两组随机调频序列，并完成基本的同步和信道估计；

(2)发送端将n跳频周期的数据信息A_n经时频编码后生成信道码C_n和时隙码T_n，并分别控制第n个跳频符号进行频率和时隙选择，再进行信号发送；

(3)接收端在每个时隙内进行积分，绝对值运算，分别获得检测量；

(4)分别计算出判决量频率信道判决量G_n、时域时隙判决量H_n以及时频资源块判决量I_n；

(5)奇偶位置两两交换前后顺序得到调整后的时域时隙判决量D_n；