跳频通信自适应抗干扰技术 115盘 下载 pdf txt 电子版 mobi snb docx

本书以军用战术短波和超短波跳频电台为研究对象。重点研究了跳频通信中跟踪干扰检测和识别算法。在此基础上，研究可有效对抗跟踪干扰，同时兼具对抗其他典型干扰能力的原理、方法和技术，保证复杂电磁环境下跳频电台能够正常通信，同时也可为今后跳频电台的研制和运用提供一定的理论参考。本书进一步丰富了扩频通信干扰检测及自适应抗干扰理论体系，具有较高的理论价值和军事应用价值。本书聚焦跳频通信跟踪干扰检测、识别及抗跟踪干扰技术，能够为相关专业的科研人员、工程技术人员以及博士生、硕士生提供参考。

章 概述????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1

1.1 研究背景及意义???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1

1.2 通信信号侦察识别技术研究现状???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2

1.2.1 通信信号的调制识别????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2

1.2.2 扩频信号的检测与参数估计???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3

1.3 扩频通信干扰检测与识别技术现状????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5

1.3.1 直接序列扩频通信干扰检测与识别技术????????????????????????????????????????????????????????????????5

1.3.2 跳频通信干扰检测与识别技术????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5

1.4 跳频通信抗跟踪干扰研究现状?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7

1.4.1 常规跳频模式抗跟踪干扰方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8

1.4.2 新型跳频模式抗跟踪干扰方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8

1.5 本书结构与章节安排??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.11

参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.12

第2 章 跳频通信的基本原理及其面临的典型干扰?????????????????????????????????????????????????????????????????????.21

2.1 跳频通信的基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.21

2.2 跳频通信面临的典型干扰????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.22

2.2.1 阻塞干扰????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.22

2.2.2 跟踪干扰????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.25

2.3 本章小结?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.27

参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.28

第3 章 单天线下跳频通信跟踪干扰检测方法研究?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.29

3.1 引言???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.29

3.2 噪声跟踪干扰检测方法???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.30

3.2.1 系统模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.30

3.2.2 AWGN 信道下的性能分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.32

3.2.3 瑞利衰落信道下的性能分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.34

3.2.4 Nakagami-m 衰落信道下的性能分析??????????????????????????????????????????????????????????????????.36

3.2.5 数值计算与结果分析?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.38

3.3 音调跟踪干扰检测方法???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.43

3.3.1 系统模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.43

3.3.2 AWGN 信道下的性能分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.44

3.3.3 瑞利衰落信道下的性能分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.45

3.3.4 Nakagami-m 衰落信道下的性能分析??????????????????????????????????????????????????????????????????.48

3.3.5 数值计算与结果分析?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.50

3.4 本章小结?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.55

参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.56

第4 章 基于稀疏分解的跳频通信跟踪干扰检测技术??????????????????????????????????????????????????????????????????.58

4.1 引言???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.58

4.2 稀疏分解理论基础?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.59

4.2.1 稀疏分解基本数学模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.59

4.2.2 冗余基构造方法???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.59

4.2.3 稀疏分解中常见的求解算法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.60

4.3 基于推广的正则化FOCUSS 算法的跳频信号重构??????????????????????????????????????????????????????????.61

4.3.1 系统模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.61

4.3.2 跳频信号稀疏性分析?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.62

4.3.3 算法原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.63

4.3.4 仿真结果及讨论???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.64

4.4 基于稀疏分解的跟踪干扰特征提取及检测????????????????????????????????????????????????????????????????????.71

4.4.1 跳频信号时延估计????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.71

4.4.2 跟踪干扰特征提取及检测的具体步骤????????????????????????????????????????????????????????????????.73

4.4.3 仿真结果及分析???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.74

4.5 本章小结?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.78

参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.78

第5 章 跳频通信阻塞干扰识别技术???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.81

5.1 引言???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.81

5.2 系统模型?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.81

5.2.1 FH-GMSK 通信系统模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.82

5.2.2 阻塞干扰模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.82

5.3 阻塞干扰识别特征提取???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.84

5.3.1 分形盒维数?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.84

5.3.2 分数阶傅里叶变换及其快速算法??????????????????????????????????????????????????????????????????????.85

5.3.3 阻塞干扰认知特征提取??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.86

5.4 基于分层决策的阻塞干扰识别方案?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.92

5.5 仿真结果及讨论????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.93

5.6 本章小结?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.96

参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.96

第6 章 双信道联合跳频抗干扰技术???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.98

6.1 引言???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.98

6.2 双信道联合跳频????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.99

6.2.1 系统模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.99

6.2.2 抗干扰原理?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????100

6.2.3 双信道联合跳频在AWGN 信道下的误码率????????????????????????????????????????????????????????101

6.2.4 双信道联合跳频在瑞利衰落信道下的误码率???????????????????????????????????????????????????????102

6.3 联合跳频实现方式?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????102

6.3.1 多电 合工作???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????102

6.3.2 多通道跳频电台???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103

6.4 双信道联合跳频在AWGN 信道下的抗干扰性能????????????????????????????????????????????????????????????103

6.4.1 抗跟踪干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????104

6.4.2 抗部分频带噪声干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????105

6.4.3 抗多音干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????106

6.4.4 数值计算结果及仿真结果???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????107

6.5 双信道联合跳频在瑞利衰落信道下的抗干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????116

6.5.1 抗跟踪干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????117

6.5.2 抗部分频带噪声干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118

6.5.3 抗多音干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118

6.5.4 数值计算结果及仿真结果???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????119

6.6 本章小结?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????125

参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????125

第7 章 卷积编码双信道联合跳频抗干扰技术???????????????????????????????????????????????????????????????????????????127

7.1 引言???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????127

7.2 系统模型?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????128

7.2.1 硬判决接收模型???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????129

7.2.2 线性软判决接收模型?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????129

7.2.3 乘积软判决接收模型?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????129

7.3 线性软判决卷积编码双信道联合跳频在AWGN 信道下的抗干扰性能?????????????????????????????????130

7.3.1 抗噪声性能?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????130

7.3.2 抗跟踪干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????133

7.3.3 抗部分频带噪声干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????137

7.3.4 抗多音干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????137

7.3.5 数值计算结果及仿真结果???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????142

7.4 卷积编码双信道联合跳频在瑞利衰落信道下的抗干扰性能???????????????????????????????????????????????149

7.4.1 抗衰落性能?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????150

7.4.2 抗跟踪干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????153

7.4.3 抗部分频带噪声干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????158

7.4.4 抗多音干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????158

7.4.5 数值计算结果及仿真结果???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????163

7.5 本章小结?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????170

参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????170

第8 章 卷积编码多信道联合跳频抗干扰技术???????????????????????????????????????????????????????????????????????????173

8.1 引言???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????173

8.2 系统模型?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????173

8.3 卷积编码多信道联合跳频在AWGN 信道下的抗干扰性能????????????????????????????????????????????????175

8.3.1 抗跟踪干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????176

8.3.2 抗部分频带噪声干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????178

8.3.3 抗多音干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????179

8.3.4 数值计算结果及仿真结果???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????180

8.4 卷积编码多信道联合跳频在瑞利衰落信道下的抗干扰性能???????????????????????????????????????????????184

8.4.1 抗跟踪干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????185

8.4.2 抗部分频带噪声干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????186

8.4.3 抗多音干扰性能???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????186

8.4.4 数值计算结果及仿真结果???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????188

8.5 本章小结?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????191

参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????192

附录A???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????193

闫云斌，中国人民解放军陆军工程大学教师，发表各类文献近百篇，相关专利50余项，主要研究方向无人机、跳频通信、雷达液压缸。

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书籍介绍

本书以军用战术短波和超短波跳频电台为研究对象。重点研究了跳频通信中跟踪干扰检测和识别算法。在此基础上，研究可有效对抗跟踪干扰，同时兼具对抗其他典型干扰能力的原理、方法和技术，保证复杂电磁环境下跳频电台能够正常通信，同时也可为今后跳频电台的研制和运用提供一定的理论参考。本书进一步丰富了扩频通信干扰检测及自适应抗干扰理论体系，具有较高的理论价值和军事应用价值。本书聚焦跳频通信跟踪干扰检测、识别及抗跟踪干扰技术，能够为相关专业的科研人员、工程技术人员以及博士生、硕士生提供参考。