机载超短波抗窄带干扰技术研究

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随着通信技术的发展,电子对抗、电磁干扰使本就复杂的军事战场电磁环境进一步恶化,给机载航空通信带来了巨大挑战。机载航空通信系统通常采用直接序列扩频通信系统,也称直扩系统。机载通信系统具有抑制弱窄带干扰的能力,这种能力的大小通常与直扩通信系统的处理增益成正比。但是,在实际应用中,直扩系统的处理增益受到一定限制,不可能做得很高。因此,在应对强窄带干扰信号时,仅仅依靠系统自身的抗干扰能力是远远不够的。为使系统获得较好的抗干扰能力,需要借助一定的干扰抑制技术。针对传统的窄带干扰抑制技术,本文进行了算法优化,降低了算法复杂度,提高了抗干扰能力。主要研究内容如下:针对传统能限因子识别算法需要先验知识的问题,本文提出了改进型的能限因子识别算法。首先对接收信号频谱进行分段,并求出每一分段的能量值;然后选取能量值最小的分段,并与分段数相乘,得到扩频信号的能量估计值;最后根据该估计值求取能限因子,并通过该能限因子与门限值的比较大小情况,判别窄带干扰的存在性与否。实验表明,在没有先验知识的情况下,改进型算法能够准确地识别出窄带干扰信号。针对传统FCME算法在求取门限值时运算量过大的问题,本文提出了分段检测的方法来求取门限值。首先对谱线进行分段,比较得出每一分段谱线最大值,并求出这些最大值集合中的最小值;然后将该最小值与门限系数相乘得到初始门限值,并将该值与剩余谱线相比较,从而更新门限集合;最后通过重复迭代运算,求取频谱的门限值。实验表明,在保障所求门限值准确性的情况下,分段检测算法较FCME算法能显著降低算法的复杂度。针对双门限干扰抑制算法无法适应大范围动态变化信噪比环境的问题,本文提出了基于三门限的干扰抑制算法。首先根据频谱均值及门限系数,求出高中低三个门限值,并利用低门限值对信号进行分簇;然后通过比较簇中频点数与窄带干扰的频点数,判定信噪比的强弱;最后针对不同强弱的信噪比分别采用不同门限值加以抑制处理。实验表明,采用三门限的干扰抑制算法能够使系统适应大范围动态变化信噪比环境。
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