第1 章 概述????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．1 研究背景及意義??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．2 通信信號偵察識別技術研究現狀??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2
1．2．1 通信信號的調制識別????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2
1．2．2 擴頻信號的檢測與參數估計??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3
1．3 擴頻通信干擾檢測與識別技術現狀????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5
1．3．1 直接序列擴頻通信干擾檢測與識別技術????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5
1．3．2 跳頻通信干擾檢測與識別技術????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5
1．4 跳頻通信抗跟蹤干擾研究現狀??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7
1．4．1 常規跳頻模式抗跟蹤干擾方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8
1．4．2 新型跳頻模式抗跟蹤干擾方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8
1．5 本書結構與章節安排????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．11
參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．12
第2 章 跳頻通信的基本原理及其面臨的典型干擾??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．21
2．1 跳頻通信的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．21
2．2 跳頻通信面臨的典型干擾????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．22
2．2．1 阻塞干擾????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．22
2．2．2 跟蹤干擾????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．25
2．3 本章小結??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．27
參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．28
第3 章 單天線下跳頻通信跟蹤干擾檢測方法研究??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．29
3．1 引言??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．29
3．2 噪聲跟蹤干擾檢測方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．30
3．2．1 系統模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．30
3．2．2 AWGN 信道下的性能分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．32
3．2．3 瑞利衰落信道下的性能分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．34
3．2．4 Nakagami-m 衰落信道下的性能分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．36
3．2．5 數值計算與結果分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．38
3．3 音調跟蹤干擾檢測方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．43
3．3．1 系統模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．43
3．3．2 AWGN 信道下的性能分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．44
3．3．3 瑞利衰落信道下的性能分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．45
3．3．4 Nakagami-m 衰落信道下的性能分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．48
3．3．5 數值計算與結果分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．50
3．4 本章小結??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．55
參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．56
第4 章 基于稀疏分解的跳頻通信跟蹤干擾檢測技術????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．58
4．1 引言??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．58
4．2 稀疏分解理論基礎??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．59
4．2．1 稀疏分解基本數學模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．59
4．2．2 冗余基構造方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．59
4．2．3 稀疏分解中常見的求解算法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．60
4．3 基于推廣的正則化FOCUSS 算法的跳頻信號重構????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．61
4．3．1 系統模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．61
4．3．2 跳頻信號稀疏性分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．62
4．3．3 算法原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．63
4．3．4 仿真結果及討論??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．64
4．4 基于稀疏分解的跟蹤干擾特征提取及檢測????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．71
4．4．1 跳頻信號時延估計????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．71
4．4．2 跟蹤干擾特征提取及檢測的具體步驟????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．73
4．4．3 仿真結果及分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．74
4．5 本章小結??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．78
參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．78
第5 章 跳頻通信阻塞干擾識別技術??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．81
5．1 引言??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．81
5．2 系統模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．81
5．2．1 FH-GMSK 通信系統模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．82
5．2．2 阻塞干擾模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．82
5．3 阻塞干擾識別特征提取??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．84
5．3．1 分形盒維數??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．84
5．3．2 分數階傅里葉變換及其快速算法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．85
5．3．3 阻塞干擾認知特征提取????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．86
5．4 基于分層決策的阻塞干擾識別方案??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．92
5．5 仿真結果及討論????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．93
5．6 本章小結??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．96
參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．96
第6 章 雙信道聯合跳頻抗干擾技術??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．98
6．1 引言??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．98
6．2 雙信道聯合跳頻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．99
6．2．1 系統模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．99
6．2．2 抗干擾原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????100
6．2．3 雙信道聯合跳頻在AWGN 信道下的誤碼率????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????101
6．2．4 雙信道聯合跳頻在瑞利衰落信道下的誤碼率??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????102
6．3 聯合跳頻實現方式??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????102
6．3．1 多電臺聯合工作??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????102
6．3．2 多通道跳頻電臺??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103
6．4 雙信道聯合跳頻在AWGN 信道下的抗干擾性能????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103
6．4．1 抗跟蹤干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????104
6．4．2 抗部分頻帶噪聲干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????105
6．4．3 抗多音干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????106
6．4．4 數值計算結果及仿真結果??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????107
6．5 雙信道聯合跳頻在瑞利衰落信道下的抗干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????116
6．5．1 抗跟蹤干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????117
6．5．2 抗部分頻帶噪聲干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118
6．5．3 抗多音干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118
6．5．4 數值計算結果及仿真結果??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????119
6．6 本章小結??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????125
參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????125
第7 章 卷積編碼雙信道聯合跳頻抗干擾技術??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????127
7．1 引言??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????127
7．2 系統模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????128
7．2．1 硬判決接收模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????129
7．2．2 線性軟判決接收模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????129
7．2．3 乘積軟判決接收模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????129
7．3 線性軟判決卷積編碼雙信道聯合跳頻在AWGN 信道下的抗干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????130
7．3．1 抗噪聲性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????130
7．3．2 抗跟蹤干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????133
7．3．3 抗部分頻帶噪聲干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????137
7．3．4 抗多音干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????137
7．3．5 數值計算結果及仿真結果??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????142
7．4 卷積編碼雙信道聯合跳頻在瑞利衰落信道下的抗干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????149
7．4．1 抗衰落性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????150
7．4．2 抗跟蹤干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????153
7．4．3 抗部分頻帶噪聲干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????158
7．4．4 抗多音干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????158
7．4．5 數值計算結果及仿真結果??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????163
7．5 本章小結??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????170
參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????170
第8 章 卷積編碼多信道聯合跳頻抗干擾技術??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????173
8．1 引言??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????173
8．2 系統模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????173
8．3 卷積編碼多信道聯合跳頻在AWGN 信道下的抗干擾性能????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????175
8．3．1 抗跟蹤干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????176
8．3．2 抗部分頻帶噪聲干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????178
8．3．3 抗多音干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????179
8．3．4 數值計算結果及仿真結果??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????180
8．4 卷積編碼多信道聯合跳頻在瑞利衰落信道下的抗干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????184
8．4．1 抗跟蹤干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????185
8．4．2 抗部分頻帶噪聲干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????186
8．4．3 抗多音干擾性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????186
8．4．4 數值計算結果及仿真結果??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????188
8．5 本章小結??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????191
參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????192
附錄A??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????193