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软件无线电中的跳频干扰及抗干扰波形设计

作　者: 杜双敏
导　师: 唐友喜
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 软件无线电平台跳频通信系统干扰抗干扰组件封装
分类号: TN914.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着跳频干扰及抗干扰技术发展，跳频通信质量优劣对现代战争胜负的决定作用日益提升。信息化战争中，对敌方进行信息获取、控制及对敌方通信进行干扰是首选打击目标，因此，对己方信息进行抗干扰处理是对抗敌方干扰有效途径。本文利用某军用数字跳频电台，其使用频率范围30MHz～88MHz，对跳频通信系统中音频干扰、阻塞干扰和部分频带干扰及其频域陷波抑制进行仿真分析。最终根据仿真结果和需求参数比较，对定频情况进行性能测试；对跳频情况进行SCA封装，用C++语言进行验证。本文研究内容主要包括以下三方面：首先，对音频干扰、跟踪干扰和阻塞干扰进行理论分析和仿真。文中推导为数据信道和补偿信道情况，采取BFSK调制得出。在SNR为0dB、5dB和10dB情况下，信道采用AWGN信道，调制方式为BFSK，分别对单音干扰、多音干扰、跟踪干扰和部分频带干扰对数据信道进行干扰情况下进行matlab仿真。其次，对跳频干扰进行频域陷波抑制技术理论分析和仿真。在SNR为0dB情况下，对单音干扰、多音干扰和部分频带噪声干扰采取频域陷波抑制技术进行仿真，并绘制频域陷波后信干比曲线图。通过误码率曲线得出：对于音频干扰，频域陷波后，误码率达到0.0441，比无干扰时大0.053，频域陷波音频干扰起到很好抗干扰效果；对于部分频带干扰，陷波后误码率达到0.1，此时频域陷波不适用。最后，对组件设计和测试。对跳频干扰及抗干扰波形进行详细设计、软件组件设计和应用工厂创建；完成定频情况下，没有加入音频干扰、加入音频干扰和加入频域陷波抑制技术后波形测试；完成波形组件C++语言验证。通过分析，利用通信抗干扰技术国家重点实验室研发的USDR软件无线电平台，在此平台上使用SCA规范对跳频波形进行开发，最终实现两个SCA平台间数字跳频语音通信。在USDR平台上，其开发的跳频干扰及抗干扰模块对用户开发不同波形组件，快速切换通信制式，实现可配置、可移植跳频通信具有重大意义，且其良好的干扰及抗干扰性能和保密性，对军方及其民用通信具有广泛应用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-16
第一章绪论  16-20
  1.1 研究背景  16
  1.2 研究意义  16-17
  1.3 研究内容与安排  17-20
第二章跳频干扰及抗干扰波形现状  20-39
  2.1 引言  20
  2.2 跳频现状  20-28
    2.2.1 频率合成器  20-24
    2.2.2 跳频码发生器  24-27
    2.2.3 跳频同步  27-28
  2.3 SCA 现状  28-30
    2.3.1 国外现状  29-30
    2.3.2 国内现状  30
  2.4 软件无线电核心技术  30-37
    2.4.1 软件组件  30-31
    2.4.2 应用工厂  31
    2.4.3 域管理器  31-33
    2.4.4 设备管理器  33-34
    2.4.5 控制模块  34-36
    2.4.6 组件间通信模型  36-37
  2.5 干扰及抗干扰现状  37-38
  2.6 小结  38-39
第三章跳频干扰关键技术  39-63
  3.1 引言  39
  3.2 干扰概述  39-46
    3.2.1 干扰模型  40
    3.2.2 数学模型  40-41
    3.2.3 干扰性能指标  41-46
  3.3 音频干扰  46-52
    3.3.1 单音干扰算法  46-47
    3.3.2 单音干扰仿真图  47-49
    3.3.3 多音干扰算法  49-50
    3.3.4 多音干扰仿真图  50-52
  3.4 跟踪干扰  52-55
    3.4.1 跟踪干扰算法  52-54
    3.4.2 跟踪干扰仿真图  54-55
  3.5 阻塞干扰  55-62
    3.5.1 部分频带噪声干扰  57-58
    3.5.2 部分频带干扰仿真图  58-62
  3.6 小结  62-63
第四章跳频抗干扰关键技术  63-69
  4.1 引言  63
  4.2 频域陷波抑制法模型  63-64
  4.3 频域陷波算法  64
  4.4 频域陷波仿真图  64-67
    4.4.1 频域陷波抗单音仿真图  64-65
    4.4.2 频域陷波抗多音仿真图  65-66
    4.4.3 频域陷波抗部分频带噪声仿真图  66-67
  4.5 小结  67-69
第五章波形设计  69-91
  5.1 引言  69
  5.2 波形设计概述  69-70
  5.3 跳频干扰及抗干扰波形总体设计  70-73
    5.3.1 发送组件  71-72
    5.3.2 界面控制组件  72
    5.3.3 接收组件  72-73
  5.4 组件软件设计  73-87
    5.4.1 线程控制  73-74
    5.4.2 窄带信号产生组件  74-75
    5.4.3 跳频组件  75-79
    5.4.4 干扰组件  79-84
    5.4.5 抗干扰组件  84-87
  5.5 组件通信方式  87-88
    5.5.1 组件间端口设计  87-88
    5.5.2 组件间连接  88
  5.6 应用工厂创建  88-90
  5.7 小结  90-91
第六章波形测试  91-103
  6.1 引言  91
  6.2 定频波形性能测试  91-100
    6.2.1 测试环境  91-94
    6.2.2 测试流程  94-95
    6.2.3 测试用例与结果  95-100
  6.3 跳频干扰及抗干扰组件 C++语言验证  100-102
    6.3.1 无单音干扰时跳频通信验证  100-101
    6.3.2 加入单音干扰时跳频通信验证  101
    6.3.3 加入频域陷波时跳频通信验证  101-102
  6.4 小结  102-103
第七章结束语  103-106
  7.1 本文总结及贡献  103-104
  7.2 下一步工作建议和未来研究方向  104-106
致谢  106-107
参考文献  107-110
附录 A 软件无线电平台  110
附录 B 跳频干扰及抗干扰波形应用工厂创建界面图  110-111
个人简历  111-112
攻读硕士学位期间研究成果  112-113

软件无线电中的跳频干扰及抗干扰波形设计

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