自适应跳频技术在通信对抗中的应用研究

摘要

通信对抗是电子对抗中不可忽视的作战手段，更是现代战争中的一个重要组成部分。无论是在指挥、控制，还是情报通信中均发挥着不可替代的作用。通信对抗如今在某种意义上已成为克敌制胜的关键，是一种不可忽略的战斗力。跳频通信技术是目前应用于战术通信最有成效的技术之一。基于自适应技术的跳频通信系统是将自适应控制技术和信道质量评估技术相结合的技术，它能使跳频通信系统使用好的频点替换掉被干扰的坏频点，并通过自适应控制，使其以最小的功率发射，在保持优质通信的基础上，达到最低的被截获概率。军事通信上之所以广泛使用自适应跳频技术，也正是源于这个优点。
　　首先，本文研究了当前实现自适应跳频通信系统的关键算法：实时信道质量评估算法和自适应控制算法。基于卡尔曼预测的信道质量评估算法无需大量先验知识，算法实现简单，对各种调制方式都有很高的精确度，对信噪比预测的误差小于1dB。当前的自适应控制算法中采用的调制方式仍然是常规跳频的二进制频移键控（BFSK），但是在面对通信质量较差的信道时，为了使误码率达到要求，只有提高发射功率，这就造成了质量较好的子带资源的浪费。本文采用了基于多进制数字调制（MFSK）的自适应控制技术，可以使系统误码率为10?2时，相对于无自适应取得3dB的功率增益，相对于仅自适应调制取得2dB的功率增益，相对于仅自适应功率控制取得1dB功率增益；而且可用频点越多，性能提升效果越明显。
　　其次，现有的抗干扰方面的结论，基本都是针对某一种干扰的原理或者其抗干扰的方法得出的，本文对影响跳频通信系统较严重的跟踪干扰、阻塞干扰等多种干扰类型进行了对比研究。Simulink仿真分析表明基于自适应控制的跳频通信系统在对抗干扰方面比普通跳频通信系统更具优势，提高频率跳变的速度，不但可以极大的改善转发干扰、跟踪式干扰对系统造成的影响，而且也不会影响跳频通信系统原有的对抗单频干扰、多径干扰等抗干扰性能。此外，本文还研究给出可实时改变系统跳速的变速自适应跳频通信系统方案，在我方尚未探测出敌方施加的具体干扰类型时，采用在门限值范围内提高跳速的办法，改善系统的传输性能。仿真结果表明，在200跳/秒至2000跳/秒范围内提高跳速，不但可以将系统面对跟踪式干扰、转发干扰时的传输误码率提高3到4个百分点；还可以使系统面对多音干扰、部分频带干扰和阻塞干扰等干扰类型时，传输误码率提高1到2个百分点；在面对单音干扰和多径干扰等常规干扰时，也不会降低系统原有的抗干扰性能。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 扩频通信技术的研究现状

1.3 跳频通信技术的未来发展

1.4 本文的主要研究工作

第二章 跳频通信系统

2.1 基于m序列构造跳频图案

2.2 基于DDS的跳频频率合成器

2.3 跳频频率同步

2.4 构造跳频通信系统

2.5 本章小结

第三章 恒定跳速的自适应跳频通信系统

3.1 自适应跳频通信原理

3.2 恒定跳速的自适应跳频通信

3.3 构造自适应跳频通信系统

3.4 本章小结

第四章 可变跳速的自适应跳频通信系统

4.1改变跳速对抗干扰

4.2 基于变速的自适应跳频通信

4.3 性能仿真对比

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文所做的主要工作

5.2 研究展望

致谢

参考文献