[发明专利]一种基于多进制扩频和多载波调制相结合的抗干扰方法

摘要

本发明涉及一种基于多进制扩频和多载波调制相结合的抗干扰方法，利用多进制扩频技术提高无人机数据链在复杂电磁环境中的抗干扰性能，利用多载波技术实现信息的多通道高速率传输。结果表明该方法能有效的提高无人机数据链在复杂电磁环境中的抗干扰性能。

主权项

1.一种基于多进制扩频和多载波调制相结合的抗干扰方法，其特征在于步骤如下：步骤1：对信号进行编码和交织处理首先在MATLAB中生成一串0、1的随机数组作为信源，记为S；其次采用1/2卷积编码对信号进行纠错编码，提高系统的抗干扰能力，此时的信号记为S1；最后为防止突发干扰采用交织技术，使在发送端将要发送的信息码元顺序打乱以便达到大量连续错码被分隔开的目的，信息码元经过交织后为S2；步骤2：多进制扩频、多载波调制对经过交织后的信号进行串并变换为n路信息，使高速率的信息转换成并行的低速率信息，提高传输效率，再分别对每一路信息进行M进制扩频，多进制扩频的扩频增益为：多进制扩频的扩频带宽为：其中BWd为射频带宽，Bsd为信号带宽，直接序列扩频的扩频增益为：在相同的传信率、相同带宽下，多扩的增益为直扩的k倍；用长为N的扩频码代替位信息进行传送，将编码扩频后的码流做BPSK星座映射，并将信息输入脉冲成形滤波器中；其次对n路信息分别乘载波进行多载波调制，n路信息相加进行数字上变频送入信道中；则此时的发射信号表示为：其中，Pd为无人机下行数据链载波功率，Ci(t)为第i路的多进制扩频伪随机码PNi(t)脉冲成型后的波形信号，其中扩频码集包含了M个长度是N的扩频伪随机码{PN1,PN2,…,PNM}；fc为载波功率，Δf为多载波调制的载波间隔；步骤3：多进制解扩、多载波解调处理发射信号经过复杂信道后，到达接收端的信号表示为：r(t)＝S(t‑τ)+n(t)+J(t)    (2)其中，τ为传输延迟，n(t)为零均值高斯白噪声，J(t)为各种干扰的组合；经过数字下变频再进行多载波解调，每一路信号分别为：yi(t)＝r(t)cos(2π(fc+(i‑1)Δf)t)    (3)再经过低通滤波器，进行相关解扩后输出为：其中，C(t)为经过成型滤波器后的扩频码集；相关解扩后得到对应的扩频序列，把对应的扩频序列转换成二进制的比特流；最后经过串并变换转换成一路信息流；步骤4：对信号进行解交织、译码处理对相关解扩处理转换成一路后的信号Y(t)进行去交织，再进行维比特译码，其译码思想是采用最大似然估计法，对接受到的信号进行实现状态路径回推，将回推状态的路径与接受信号进行比较，保留自由距离最少的一条路径，抛弃自由距离大的路径，从而实现对误码的纠错；最后对译码后的数据流和原始随机产生的数据流进行对比，得出系统的误比特率。