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直扩系统中宽带非线性调频干扰抑制技术研究

佘沛  
【摘要】:随着通信对抗技术的不断发展和战场电磁环境的日益复杂,直扩通信作为一种重要的抗干扰通信体制在保密通信、卫星导航、导弹制导等领域得到了越来越广泛的应用,针对直扩系统的干扰和抗干扰技术也成为了通信对抗领域研究的热点问题。具有瞬时频率特征的调频类干扰作为典型的宽带非平稳干扰,已成为干扰抑制技术研究的主要对象。目前的调频类干扰抑制技术研究中,线性调频干扰因其时频特征明显、调制规律简单且有明确的干扰模型而得到了较充分研究;但对于调制规律复杂、类型多样的非线性调频干扰仍缺少有效的干扰抑制措施,因此有必要对非线性调频干扰的抑制技术进行研究。本文在总结现有调频类干扰抑制方法的基础上,对直扩系统中的非线性调频干扰抑制技术进行了分类研究,主要工作概括如下: 1.研究了非线性调频干扰的干扰特性以及不同干扰参数对非线性调频干扰效果的影响。通过研究实际直扩系统的结构,构建了抗干扰直扩接收系统模型;并在此基础上采用蒙特卡罗仿真的方法,研究了不同干信比、相对扫频带宽和干扰中心频率等对非线性调频干扰效果的影响。仿真结果表明,干信比是影响干扰效果的主要因素,宽带调频类干扰相对窄带单音干扰具有更好的干扰效果和更高的干扰功率利用率,从而进一步说明了对非线性调频干扰抑制方法研究的必要性和重要性。 2.研究了在干扰参数估计存在误差情况下的单分量和混合阶数多分量多项式相位干扰的抑制算法。多项式相位干扰作为一种典型的调频类干扰,其干扰抑制算法受到干扰参数估计误差的影响,干扰抑制效果不甚理想,且对于混合阶数多分量的多项式相位干扰也缺少相应的抑制技术研究。针对这一现状,本文在研究单分量和混合阶数多分量多项式相位干扰参数估计方法的基础上,基于干扰瞬时频率解调和自适应谱线剔除的干扰抑制思想,提出了单分量和混合阶数多分量的多项式相位干扰抑制算法。仿真结果表明,该算法能有效降低干扰参数估计误差对干扰抑制效果的影响,并能较好抑制单分量和混合阶数多分量的多项式相位干扰,其有效性和鲁棒性与基于干扰综合的抑制算法相比显著提高。 3.研究了非多项式相位或干扰类型未知的非线性调频干扰的抑制算法。目前对于非多项式相位或干扰类型未知的非线性调频干扰,主要采用基于时频分析的干扰抑制方法,而常用的时频分析方法在分析非线性程度较高或多分量的非线性调频干扰时,存在时频聚集性差等问题,因此难以实现有效的干扰抑制。针对这一问题,本文在研究线调频小波变换快速算法的基础上,利用线调频小波原子与调频类干扰相关性较强而与直扩信号和白噪声相关性较弱的特点,基于干扰迭代分离的思想,提出了基于线调频小波变换的非线性调频干扰抑制算法。仿真结果表明,该算法对非多项式相位或类型未知的单分量和混合类型多分量的非线性调频干扰均能达到较理想的干扰抑制效果,且算法通用性较强。


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