電子干擾下最優(yōu)跳頻速率的研究

電子干擾下最優(yōu)跳頻速率的研究

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資源描述:

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1、干擾條件下非相關(guān)MFSK跳頻系統(tǒng)最優(yōu)跳頻速率的研究張守玉1陳旭2(1裝備指揮技術(shù)學(xué)院研究生管理大隊北京1014162北京大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院北京10080)摘要:跳頻擴頻通信已經(jīng)成為當(dāng)今軍事和民用通信的重要抗干擾技術(shù)之一。較高的跳頻速率能顯著提高擴頻系統(tǒng)的抗干擾性能,但是跳頻速率的增加,許多新的問題隨之產(chǎn)生。針對干擾條件下固定跳頻速率的M進制非相關(guān)FSK跳頻系統(tǒng)的抗干擾性能展開研究。由于慢跳頻系統(tǒng)容易受到跟蹤式智能干擾的攻擊,主要研究快跳頻系統(tǒng)(即發(fā)送每個碼符跳頻一次以上)。推導(dǎo)多種干擾條件下都能保持優(yōu)良誤碼性能的最優(yōu)的跳頻速率,并分析了其在現(xiàn)實通信的的合理性和可靠性。關(guān)鍵詞:快跳頻

2、系統(tǒng),MFSK,誤比特率,信干比,信噪比,跳頻速率,抗干擾AnalysisofOptimumHopRateofFrenquencyHoppedNoncoherentMFSKSystemsUnderJammingZHANGShouyu1,ChenXu2(1.CompanyofPostgraduateManage,theAcademyofEquipmentCommand&Technology,Beijing101416,China2.theAcademyofMathematicsSciences,PekingUniversity100080)Abstract:FrequencyHop

3、ping(FH)communicationsisanimportanttechnolgyofanti-jamminginmilitaryapplications.Higherhoppingratecansignificantlyimprovetheanti-jammingperformanceofFHsystems.However,asthehoppingrateincreases,manyotherproblemsarise.Anti-jammingperformancesofFrequency-HoppedM-aryNCFSKwithafixedhoprateundervar

4、iousformsarecousidered,inordertogeta"optimum"hoprate."Optimum"ofjammingisexplainedas"theleasthoprate"thatcanachieveanacceptableerrorperformanceinmostjammingconditions.ForslowFrequencyHoppedsystemsisvulnerableaganistrepeaterjammingthreat,fastfrequencyhoppedsystemsaremainlyconsidered.(ForFFH,th

5、ereisatleastonehopoveroneMFSKsymbolperiod)The"optimum"hoprateisaddressed.Asimpleanalysisisgiventoconfirmtheoptimizationofthishoprate.Keywords:FFH,MFSK,BER,SJR,SNR,Hoprate,Antijam引言跳頻擴頻通信是戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)重要的抗干擾技術(shù)之一。較高的跳頻速率能顯著提高擴頻系統(tǒng)的抗干擾性能,但是跳頻速率的增加,許多新的問題隨之產(chǎn)生[1]。針對干擾條件下固定跳頻速率的進制非相關(guān)跳頻系統(tǒng)的抗干擾性能展開研究,目的是期望獲得一個

6、最優(yōu)的跳頻速率。這里的“最優(yōu)”是指在多種干擾條件下都能保持優(yōu)良誤碼性能的最低跳頻速率。一般而言,決定跳頻速率有三個因素。(1)欲傳輸?shù)男畔㈩愋图靶畔⒙?;?)要求的冗余度;(3)同最近的潛在干擾機的距離。跳頻速率的提高將會引發(fā)三個主要問題[2]:(1)頻率合成器代價提高,而可靠性降低;(2)實現(xiàn)同步變得愈發(fā)困難;(3)頻率轉(zhuǎn)換耗費的極限時間將會導(dǎo)致通信質(zhì)量的降低??梢?,跳頻速率的提高要受到設(shè)備性能等多種客觀條件的限制,一味地追求高速跳頻是不可行的。在實際作戰(zhàn)中,根本無法預(yù)料干擾方會采取哪種干擾形式實施干擾,潛在的干擾機可能以各種形式對己方通信造成破壞,在通信系統(tǒng)配置時必須全面考慮

7、系統(tǒng)對各種可能威脅的抵抗能力以保證通信質(zhì)量,必須對各種干擾條件下跳頻通信系統(tǒng)的性能進行綜合分析,找出對各種常見干擾類型都能夠有效抵抗的最小跳頻速率。1基本定義和假設(shè)通常情況下,在快速跳頻()和鍵控跳頻()系統(tǒng)中,調(diào)制分兩級進行,第一步是標(biāo)準(zhǔn)的進制頻移鍵控,第二步是頻率跳變調(diào)制。設(shè)數(shù)據(jù)帶寬是,可用跳頻總帶寬是,則可用跳頻的總頻帶數(shù)是,在頻率跳變調(diào)制中,載波頻段每秒跳變一次,記,稱為跳頻速率。數(shù)據(jù)速率是指每秒鐘發(fā)送信息的比特數(shù)。令為每個碼元的比特數(shù),由于是進制編碼,,故有。一般情況下

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