相干快跳频系统抗干扰性能分析

论文摘要

跳频扩频体制是一种人们熟悉和应用广泛的扩展频谱系统,在解决有意和无意干扰方面吸引了人们很大的兴趣。传统的非相干移频键控广泛应用于跳频扩频系统中,因为它相对于相干移相键控比较简单。然而非相干系统由于非相干解调和分集合并损耗的原因,性能会有一定程度的降低。为了全面克服非相干解调和分集合并损耗的影响,研究者已经找到了相干接收的可行性方案,使得发射机从一个频率跳到另一频率时保持相位相干,并提出了针对相位相干跳频扩频系统的频率分集方案。在以往的研究中,对相干跳频扩频系统的性能分析还局限在慢跳频系统上,对相干快跳频系统的研究还不够全面和深入。本论文将相干跳频扩频系统的性能分析由慢跳频扩展到快跳频,对应用分集的二进制移相键控调制的快跳频系统在加性高斯白噪声下抗部分频带噪声干扰、多音干扰和频率跟踪式干扰的误码率性能分别进行了理论分析,得到了误码率表达式,并建立了系统仿真模型进行仿真,采用的接收机结构是相干最大似然接收机、相干线性合并接收机和相干择多硬判决接收机。理论分析和仿真结果表明,在三种接收机结构中,相干最大似然接收机能够提供最优的系统性能,而后依次是相干择多硬判决接收机和相干线性合并接收机。相干最大似然接收机能够有效地对抗部分频带噪声干扰、多音干扰和频率跟踪式干扰,而且随着分集重数的提高,系统误码率性能也得到了明显改善,但是当分集重数足够大时,系统误码率性能的提升程度将会逐渐减小。在最恶劣部分频带噪声干扰、最恶劣多音干扰和频率跟踪式干扰情况下,相干线性合并接收机不能够提供分集性能的改善,而相干择多硬判决接收机对某一特定的信噪比和信干比存在最佳的分集重数。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 跳频通信的发展和研究意义
• 1.2 跳频通信技术的发展
• 1.3 通信抗干扰技术的发展
• 1.4 研究现状
• 1.5 论文结构及内容安排
• 2 跳频通信基本原理
• 2.1 跳频通信系统组成及工作原理
• 2.2 跳频通信主要技术指标
• 2.2.1 频率范围
• 2.2.2 信道间隔
• 2.2.3 跳频带宽
• 2.2.4 跳频频率数目
• 2.2.5 跳频处理增益
• 2.2.6 跳频速率
• 2.2.7 跳频周期
• 2.2.8 初始同步时间
• 2.2.9 跳频序列周期
• 2.3 快跳频与慢跳频的定义
• 2.4 跳频通信中的典型干扰波形
• 2.5 跳频通信与直接序列扩频通信的比较
• 2.6 跳频通信的特点
• 2.7 本章小结
• 3 快跳频系统抗加性高斯白噪声和部分频带噪声干扰性能
• 3.1 系统模型
• 3.2 接收机性能分析
• 3.2.1 相干最大似然接收机
• 3.2.2 相干线性合并接收机
• 3.2.3 相干择多硬判决接收机
• 3.3 跳频系统仿真建模
• 3.3.1 跳频通信系统仿真模型
• 3.3.2 跳频调制仿真模型
• 3.3.3 干扰仿真模型
• 3.3.4 误码率统计模型
• 3.4 数值结果和讨论
• 3.5 本章小结
• 4 快跳频系统抗加性高斯白噪声和多音干扰性能
• 4.1 系统模型
• 4.2 接收机性能分析
• 4.2.1 相干最大似然接收机
• 4.2.2 相干线性合并接收机
• 4.2.3 相干择多硬判决接收机
• 4.3 干扰仿真模型
• 4.4 数值结果和讨论
• 4.5 本章小结
• 5 快跳频系统抗加性高斯白噪声和频率跟踪式干扰性能
• 5.1 系统模型
• 5.2 接收机性能分析
• 5.2.1 相干最大似然接收机
• 5.2.2 相干线性合并接收机
• 5.2.3 相干择多硬判决接收机
• 5.3 干扰仿真模型
• 5.4 数值结果和讨论
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢