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变参数扩跳频通信信号抗截获性能研究

赵建印  
【摘要】:传统扩跳频通信信号的固定参数特征为非合作接收方的信号检测和参数截获提供了突破口。针对这一弱点,研究者们提出了变参数扩跳频通信技术。通过引入快速独立变化的的码片速率和载波频点等通信参数,可在兼具传统扩跳频信号所具有的抗干扰/抗截获优势的同时,在抗截获性能方面获得进一步的提升。本文研究了变参数扩跳频信号的构造方案,通过优化设计给出了可实现性更高的参数联合时变信号构造方法。通过对比参数联合时变变参数扩跳频信号和传统扩跳频通信信号的时频分布特征,展现了变参数扩跳频信号的抗截获性优势。随后,根据对变参数扩跳频信号和传统扩跳频通信信号特征的分析,结合理论研究和实践经验,提出了一种适用于变参数扩跳频信号和传统扩跳频通信信号的截获流程,对截获流程中各阶段检测目标进行了说明,并对各个阶段采用的截获方法的基础理论进行了简要的阐述和说明。接着,从瞬时能量检测、能量累积检测和基于载频的存在性检测三个方面,对变参数扩跳频信号和传统扩跳频通信信号的存在性检测性能进行了对比分析,比较了不同检测方法下,同等参数条件的变参数扩跳频信号和传统扩跳频通信信号的存在性检测率,验证了变参数扩跳频信号在存在性抗检测性能方面优于传统扩跳频通信信号。最后,从载频估计和码片速率估计两个方面对变参数扩跳频信号和传统扩跳频通信信号的参数抗截获性进行对比分析。在对载频的估计中,为达到相同检测性能,变参数扩跳频信号更加密集的频点特性增加了估计载频集合所需要的检测数据长度,而在相同检测数据长度条件下,变参数扩跳频信号载频正确估计率更低,且随载频数量的增加不断下降。在对码片速率的估计中,变参数扩跳频信号码片速率集合的多参数特性和变化范围特性均会导致包络平方谱中谱线能量的分散,因而带来抗截获性能的提升。仿真结果表明,在相同信噪比条件下,变参数扩跳频信号码片速率正确估计率低于传统扩跳频信号,且码片速率集合越大,码片速率正确估计率越低。结合对载频、码片速率的分析结果,变参数扩跳频信号的参数抗截获性能优于传统扩跳频信号。


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