一种新的无人机数据链抗干扰技术研究(英文)

Based on the M-ary spread spectrum （M-ary-SS）, direct sequence spread spectrum （DS-SS）, and orthogonal frequency division multiplex （OFDM）, a novel anti-jamming scheme, named orthogonal code time division multi-subchannels spread spectrum modulation （OC-TDMSCSSM）, is proposed to enhance the anti-jamming ability of the unmanned aerial vehicle （UAV） data link. The anti-jamming system with its mathematical model is presented first, and then the signal formats of transmitter and receiver are derived. The receiver＇s bit error rate （BER） is demonstrated and anti-jamming performance analysis is carded out in an additive white Ganssian noise （AWGN） channel. Theoretical research and simulation results show the anti-jamming performance of the proposed scheme better than that of the hybrid direct sequence frequency hopping spread spectrum （DS/FH SS） system. The jamming margin of the OC-TDMSCSSM system is 5 dB higher than that of DS/FH SS system under the condition of Rician channel and full-band jamming, and 6 dB higher under the condition of Rician channel environment and partial-band jamming.     

Acquisition of Pseudonoise Codes in FH Systems

Acquisition schemes for acquiring pseudonoise (PN) signals in a frequency hopping (FH), spread spectrum (SS) system are presented. For the purpose of acquiring the PN code the received signal is modeled by an autoregressive (AR) process. The parameters of the AR process are determined by identifying a related set of parameters called the partial correlation coefficients. The power spectrum of the received signal and hence the PN code is estimated from the identified AR parameters. The high accuracy of the estimated PN codes permits the use of a simple error correcting logic to accelerate the acquisition process.     

电离层色散对DS/FH-BPSK信号解调性能影响

相位连续的DS/FH(Direct Sequence/Frequency Hopping,直接序列/跳频)扩频信号的扩频带宽比直扩信号更宽,在电离层的非线性相位以及跳频频点变化这两者的共同作用下,该信号的BPSK(Binary Phase Shift Keying,二相相移键控)解调性能明显恶化。依据随机变量概率分布的数学规律,推导得到了在背景电离层色散条件和跳频频点均匀分布前提下,某种DS/FH卫星测控信号的引导信号和长周期信号BPSK误码率的变化规律,并在特定信号参数条件下进行了误码率仿真。     

自适应干扰对消在扩频抗窄带干扰中的应用

讨论了自适应对消实现扩频抗窄带干扰的基本原理,并进行了仿真实验,得出了采用干扰跟踪器来提高对消效果的结论.在航天704所开发的扩频应答机样机上进行了抗窄带干扰实验,结果表明：在扩频接收机中采用自适应对消器以及干扰检测和跟踪器后,至少可以做到43dB的抗窄带干扰能力.     

基于AHP的DS/FH混合扩频测控系统抗干扰效能评价

针对DS/FH(Direct Sequence/Frequency Hopping,直扩/跳频)混合扩频测控系统抗干扰问题,提出一种效能评价方法.基于任务需求,构建系统抗干扰效能评估指标体系;将三角模糊数、指数标度和层次分析法相结合,提出一种改进的TFN-AHP(Triangular Fuzzy Number-Analytic Hierarchy Process,三角模糊数-层次分析法),提高了较小指标的区分度,剔除了极端数据,最大限度发挥专家的经验知识,实现了指标赋权的客观程度,最后通过AHP对不同设备系统关于指标体系判断矩阵的确定、一致性检验和层次总排序,实现了系统抗干扰效能的评价和选择.分析结果表明,该评价方法能够实现不同设备的抗干扰效能评估,有助于用户对设备的选择.     

无人机高速DS/FH混合扩频通信系统关键模块设计

针对UAV(Unmanned Aerial Vehicle,无人机)测控链路高抗干扰需求,给出了实现跳频速率20 000次/s的扩跳混合无人机测控数据链系统实现方案.系统采用跳频频率并行捕获模式.跳频源设计采用直接频率合成、DDS(Direct Digital Synthesis,直接数字频率合成)和PLL (Phase-Locked Loop,锁相环)相结合的混合频率合成技术.利用相位响应滤波器,通过正交调制技术完成MSK(Minimum Shift Keying,最小频移键控)、GMSK (GaussianMinimum Shift Keying,高斯最小频移键控)调制.通过推导得出2 bit差分解调输出与载波频率选择有关,且为四分之数据率的整数倍关系.然后通过实例分析给出了跳频频率间隔选取方法,即跳频间隔应当将临近跳频的主瓣分开,同时跳频载波频率应当设在其他跳频频谱的零点处.最后总结了高速扩跳频系统参数设计一般步骤.     

Radar sensor using low probability of interception SS-FH signals

One of the best known weakness of radar sensors in defense and security applications is the necessity to radiate a signal, which can be detected by the target, so being possible (easy in fact) that the target is alerted about the presence of a radar before the radar is alerted about the presence of a target. In this context, Low Probability of Interception (LPI) Radars try to use signals that are difficult to intercept and/or identify. Spread spectrum signals are strong candidates for this application, and systems using special frequency or polyphase modulation schemes are being exploited. Frequency hopping, however, has not received much attention. The typical LPI radar at this moment of the technology is a CW-LFM radar. The simplicity of the technology is its best point. Polyphase codes, on the other hand have the inherent advantage of high instantaneous bandwidth regardless of observation time. But the complexity of the hardware is also higher. FH signals have traditionally been considered of lower performance but higher complexity, due to the difficulties to compensate the individual dopplers for the individual range cells in the receiver. One important point is that an FH radar must be clearly distinguished from an agile frequency radar. In the latter, a pulsed signal is transmitted using different frequencies from pulse to pulse. In an FH radar the frequency changes must be during the pulse. In fact, in an LPI FH radar, a CW frequency hopped signal is used. A radar system concept is proposed in which it shows how these problems can be overcome in a tracking application. Also, the signal format is analyzed under the scope of future decade digital interceptors, showing that, in fact, this kind of signal exhibits improvement in some performances and requires a hardware that is only slightly more complex than that needed for CW-LFM systems     

直扩测控系统抗多址能力分析与验证

为了防止多址干扰造成接收机出现误捕和假锁,改善直接序列扩频测控系统抗多址干扰性能,在Gold码特性和扩频接收机性能分析的基础上,结合最大似然原理,对采用扩频体制测控系统的抗干扰能力进行了分析。为契合工程应用,采用仿真遍历结合理论分析的方式,对Gold码的互相关抑制能力理论值进行了工程修正。在分析捕获阶段的抗干扰捕获门限后,还分析了载噪比估计结果在正常锁定和假锁两种状态下的差异,给出了接收机对假锁状态的判决方法和门限。根据分析和仿真的结果,给出了系统设计约束条件和优化的接收机设计流程,作为测控系统和接收机设计的参考。     

脉冲干扰下交错与FEC编码扩频系统性能的研究

推导了在脉冲干扰下无人机扩频遥测系统的误码率公式。提出了用吉尔伯特信道 ( Gi信道 )描述脉冲干扰下无交错编码的扩频系统的信道,用离散无记忆信道 ( DMC)描述脉冲干扰下的有交错扩频系统的信道。对比分析了脉冲干扰下的扩频系统采用 FEC前向纠错和不采用 FEC,以及采用 FEC与交错技术相结合3种情况时的系统误码率性能。最后通过数值计算分析,得到了一些有用的结论。所得公式和结论同样适用于部分频带干扰。     

基于概率统计的DS/FH系统干扰检测算法

基于时频分布的干扰检测算法是DS/FH（Direct Sequence/Frequency Hopping,直接序列扩频/跳频扩频）系统干扰检测的传统手段,针对其运算量大、实时性差,以及无法检测某些特殊干扰信号等问题,提出一种基于概率统计的干扰检测算法.通过统计DS/FH系统频谱图中各频率的幅值出现位置,以DS/FH信号与干扰信号频谱分布规律的差别为判决依据,完成DS/FH系统中干扰信号的检测.分析和仿真结果表明：该检测算法能够有效识别DS/FH系统中的典型干扰信号,与传统基于时频分布的检测算法相比,能够实现某些特殊干扰信号的有效检测;同时,由于该算法不需要进行复杂的时频联合分析,其运算复杂度大大降低,能够实现DS/FH系统干扰信号的快速检测.     

DS/FH混合扩频测速技术研究

由于DS/FH混合扩频信号带宽较宽,传输信道难以保证信号在宽带条件下线性传输,信号会发生群时延畸变,导致载波相位不再连续,影响载波的稳定跟踪,从而使测速精度降低。本文提出了基于跳频图案同步辅助的鉴频方案,可以消除相位跳变对载波跟踪的影响,实现对扩跳信号载波的稳定跟踪,从而提高DS/FH混合扩频测速的精度。     

一种对GPS/INS组合导航的曳引式拉偏干扰

为解决GPS/INS组合导航对抗难题,提出一种针对GPS/INS组合导航的曳引式拉偏干扰方法。通过干扰设备产生欺骗干扰信号,使GPS/INS组合中的GPS接收机输出与其实际位置逐渐偏离的导航定位数据,当偏离误差无法被组合导航纠正时发生曳引式拉偏干扰。文中给出干扰方法的定义、信号形式、简化形式,通过半实物仿真实验证明其有效性并对其干扰效果进行了分析。     

一种组合型的探干一体化信号设计分析

针对雷达信号资源利用率有待提升、低截获性能不足的问题,提出 1种复合调制的创新型探干一体化信号波形。线性调频信号本身具有良好的低截获性能,伪随机码序列分量具有较好的干扰性,同时又能一定程度上扩展信号带宽,两者的复合调制信号具有良好的探测和干扰性能。对基于 LFM的探干一体化信号波形进行了调制原理分析,并分别从时域、频域、功率谱、模糊函数、自相关特性等角度分析其探测、干扰特性。仿真实验证明,相较于单一调制的线性调频信号,一体化信号具有更宽的频带、更优良的干扰特性和探测性能,同时,有更高效的雷达资源利用率。     

灵巧噪声干扰本质含义探讨

文章对灵巧噪声干扰概念的表述提出了质疑,在多项质疑中选取了SLB技术进行简要分析,并指出,SLC等抗干扰技术的作用与是否实施灵巧噪声干扰没有直接关系。进一步,基于匹配滤波器理论对灵工j噪声干扰的本质含义进行了分析,指出：灵巧噪声干扰的本质含义是使干扰由多个分量组成,并且使干扰中的每一个分量的频谱都与雷达发射信号的频谱相...     

一种DS/FH混合扩频信号的并行捕获方法

为了解决低信噪比条件下高跳速DS/FH（直接扩频/跳频扩频）混合扩频信号的快速捕获问题,提出了一种FFT-IFFT（快速傅里叶变换-快速傅里叶逆变换）与非相干累加相结合的并行捕获算法。通过多支路同时运算的方式构建非相干累加矩阵,使非相干累加运算可以并行实施。分析表明,采用并行非相干累加后,既提高了捕获判决的准确性,又保证了捕获搜索的快速性。     

基于VHDL语言的扩频相关器设计与实现

介绍了扩频相关器在信号处理中对特定码字进行相关处理,完成信号的解扩或解码,恢复出传送的信息.扩频相关器采用数字处理方式,处理信号的形式比较灵活,可以对不同的码型、不同的码长进行相关处理,为位同步的提取带来了极大的方便.设计了包含相关器的整个直扩系统,并进行了仿真,验证了所设计的相关器的正确性.     

基于二相编码的探测干扰一体化信号波形设计与仿真

如今,在信号处理技术飞速发展的背景下,针对传统的雷达信号设计暴露出的功能单一、低截获性能差以及距离速度分辨力较低等问题,构建了 1种基于十三位巴克码的探测干扰一体化信号波形。文中对其调制原理进行了分析,对其中的二相编码序列分量、伪随机码序列分量进行自相关函数特征分析,并分别从模糊函数、功率谱角度分析其探测特性和干扰特性。仿真实验证明,探测干扰一体化信号样式相较于单一调制的十三位巴克码信号具有较好的模糊函数和功率谱特性,在保持二相编码信号良好的多普勒敏感特性基础上,具有更好的距离分辨力以及更 大的干扰带宽。     

基于盒维数的灵巧噪声干扰识别方法

灵巧噪声干扰因兼有欺骗干扰和噪声干扰的特点,已成为1种干扰新体制雷达的有效样式,干扰识别也成为电子战领域研究的热点课题.针对卷积调制、数字多时延和间歇采样转发3种灵巧噪声干扰识别问题,通过分析干扰信号的产生机理和频谱特性,提出了1种基于盒维数特征的干扰识别方法.采用支持向量机进行分类识别,仿真验证了该方法具有较高的识别...     

基于拖曳式干扰机的ISAR微动散射波干扰方法

通过对微多普勒效应的研究,提出了一种新的逆合成孔径雷达（ISAR）散射波干扰方法。将拖曳式干扰机和ISAR接收机分别等效为双基ISAR的发射站和接收站,干扰机对截获的ISAR信号进行微动信息调制并转发至目标,由其散射至ISAR接收机产生散射波干扰效果。干扰信号经ISAR接收机处理后可在真实目标回波成像结果附近产生假目标,且在方位向形成干扰条带。实验结果表明：通过控制干扰机转发参数及微动调制参数可分别实现不同的压制干扰效果。由于拖曳式干扰机与目标距离较近,干扰信号可获得较大功率,且与真实目标回波相参,可获得ISAR二维脉冲压缩处理增益,与传统射频噪声压制干扰方法相比成本较小。     

对GPS／INS制导巡航导弹GPS干扰方法的探讨

目前GPS/INS制导已成为精确制导武器的核心。本文根据GPS信号特点及GPS/INS制导机理,通过对压制干扰和欺骗干扰技术及其对GPS接收机影响的分析,着重探讨对GPS/INS制导巡航导弹GPS干扰的方法。若要提高对GPS/INS制导巡航导弹实施远距离干扰的效果,而又使干扰机功率不是很大,则需建立多层次、分布式、立体式、小功率GPS干扰体系。