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突发通信系统的干扰认知技术研究

梁金弟  
【摘要】:在复杂的电磁环境中,突发通信系统面临多种多样的干扰威胁,接收端接收到的信号包括通信产生的有用信号和系统固有的噪声以及非协作方发射的干扰信号,因而需要通过特定的干扰消除措施来保证通信系统的可靠性。然而,任意一种通信抗干扰方法都具有针对性,目前的通信对抗技术中很难有一种抗干扰手段能够对抗所有的干扰类型,因此很有必要认知环境中的干扰状况,为通信接收机针对不同干扰样式决策出最佳抗干扰手段提供依据。本文主要针对突发通信系统面临的经典干扰类型,从干扰认知系统的总体方案设计、基于多维特征的压制式干扰认知算法和基于信息层面的灵巧式干扰认知技术等几个方面研究突发通信系统的干扰认知技术,并完成干扰认知性能的仿真分析,主要内容如下:第一部分首先介绍了本文的研究背景和现状,然后对系统的通信模型进行描述并分析了干扰威胁,最后对系统的典型干扰类型进行建模,阐述了干扰信号的生成方式和作用机理,其中干扰模型包括压制式干扰和灵巧式干扰两大类。第二部分主要对突发通信系统的干扰认知方案进行研究设计。首先从总体上研究和设计了认知方案,给出了干扰认知系统的总框架,然后分别制定了压制式干扰和灵巧式干扰的认知方案,后续两类干扰认知的具体研究均基于此方案。第三部分主要研究了基于多维特征的压制式干扰认知技术,压制式干扰的类型包括单音干扰、瞄准式窄带干扰、多音干扰、宽带噪声阻塞干扰、线性调频干扰、正弦调频干扰和噪声调频干扰等七大类。该部分首先研究从时域、频域和变换域三个维度提取特征的原理和方法,对每个特征的分离性能进行分析;然后分别研究基于决策树和基于BP神经网络的分类器原理和设计;最后对压制式干扰的认知性能进行仿真分析。第四部分主要研究了基于信息层面的灵巧式干扰认知技术,灵巧式干扰均为高重频脉冲干扰,具体包括基于询问信号的应答占据干扰、基于同步头的应答占据干扰和基于旁瓣抑制的应答占据干扰。该部分首先研究了脉冲认知方法,制定了脉冲认知的总流程并研究了基本模式信号匹配算法、M4模式信号匹配算法和M5信号匹配算法等各种工作模式通信信号的匹配算法;然后基于脉冲的认知结果研究了灵巧式干扰分类识别算法;最后对灵巧式干扰的识别性能进行仿真分析。


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