跳频通信系统的Simulink仿真实现

在介绍跳频通信系统的原理和数学模型的基础上,利用Matlab/Simulink建立了跳频通信系统的仿真模型.设计实现了跳频序列发生器、频率合成器、跳频同步器和非相干解调器等跳频系统的核心部分.仿真结果证明了模型的正确性.通过仿真得到的误码率曲线,可以分析评估各种条件下跳频系统的抗干扰、抗多径衰落和多址组网等性能.     

无线传感器网络的混合抗干扰攻击方法

为对抗无线传感器网络中存在的强针对性的智能型干扰攻击,基于多种扩频技术提出了一种混合跳频扩频、非协调直接序列扩频以及非协调跳频扩频的抗干扰攻击方法。为解决传统扩频技术需要提前共享密钥的限制,在网络初始化阶段使用非协调跳频扩频进行网络通信;为避免持续使用非协调扩频跳频带来的高能量消耗问题,发送节点与接收节点在非协调扩频跳频模式下生成跳频序列,即可进行传统跳频扩频;通过非协调直接序列扩频技术进一步增强对抗干扰攻击的性能;使用OPNET并基于多种干扰攻击模型进行网络仿真,评估所提出的混合抗干扰攻击方法的性能。仿真结果表明,在环境恶劣情况下,并受到强针对性的智能型干扰攻击时,网络仍能保持较低的丢包率,故所提出的混合抗干扰攻击方法能有效地抵抗无线传感器网络中的干扰攻击。     

水下跳频通信系统的建模与仿真

水声信道是较为复杂的数据通信信道,为了满足水下安全可靠通信和组网的要求,提出了一种基于跳频技术的水下通信系统方案,建立了系统仿真模型和多径Rayleigh衰落水声信道模型。方案中采用了FH/MFSK调制技术,自适应跳频序列控制,信道纠错编码分别采用RS,卷积码,接收机采用空间分集,跳频序列控制的可控滤波器组以及基于周期图谱分析解码,并通过仿真研究比较了这些技术在水下多径信道中对系统性能的影响。结果表明采用该模型的通信系统水下跳频系统的具有很强稳健性,可以在低信噪比下具有良好的误码率性能。     

一种扰动混沌跳频码的新方法

针对数字化混沌系统的有限精度效应及单一混沌跳频码相关性差、易被攻击的缺点,提出了利用细胞自动机产生伪随机序列来扰动混沌映射产生跳频码的方法,性能分析和数值仿真实验都表明这种方法极大的增加了系统抗干扰,抗截获的能力,尤其对序列的平衡性、汉明相关性,跳频间隔分布、抗预测性方面都有极大的提高,且结合细胞自动机自身特点,该结构便于硬件高速实现,具有广泛的应用前景.     

基于自适应形态学的跳频信号参数联合盲估计

跳频通信的应用大大提高了军事装备的抗干扰和抗截获能力,使得跳频对抗技术面临严峻的挑战。为解决传统形态学跳频信号参数估计方法中结构元素选择困难问题并提高估计精度,提出了一种基于自适应形态学的跳频信号参数联合盲估计方法。首先,对跳频信号进行短时傅里叶变换获取谱图。然后,从其时间轴投影中获取结构元素尺寸的知识, 设计自适应形态学滤波器抑制谱图噪声, 提取跳频图案初步估计跳频参数。最后, 引入最小二乘估计方法, 对跳频周期和跳变时刻进行精估计。仿真结果表明,此方法能够同时估计出跳频频率、跳频周期和跳变时刻, 不需要其中某一种参数作为先验条件, 在复杂的通信环境也能够保持良好的估计性能。     

跳频同步信号的干扰仿真研究

跳频信号的同步过程是跳频通信系统的关键.一旦同步信号被干扰,整个跳频系统将无法正常工作.在分析了跳频同步信号侦收的可行性及目前干扰跳频同步信号方法的局限性的基础上,提出了一种新的干扰方法--部分驻留时间干扰,并将干信驻留时间比作为影响跳频同步信号的又一重要指标.仿真结果表明该干扰方法可在较小干扰功率下有效干扰跳频同步信号.     

抗跟踪干扰的多序列跳频无线通信系统

常规慢速频移键控跳频（frequency-hopping/frequency-shift-keying,FH/FSK）受跟踪干扰威胁严重;差分跳频抗跟踪干扰能力强,但部分频带干扰下误码率高。为提高常规慢速跳频抗跟踪干扰性能,同时不损失抗部分频带干扰性能,提出的多序列跳频（multi-sequence frequency hopping,MSFH）无线通信方式中,数据信道和补偿信道频率分别按不同跳频序列跳变,使干扰方无法准确跟踪补偿信道,减少了跟踪干扰影响;而接收机射频前端采用窄带接收,与差分跳频的宽带接收相比可有效抑制部分频带干扰。在瑞利衰落信道下,分析了卷积编码MSFH抗干扰性能。数值和仿真表明,在最坏跟踪干扰下MSFH比常规跳频约有5~10 dB误码率性能增益,且抗部分频带干扰性能优于差分跳频。     

基于SIMULINK的数据链通信系统仿真研究

数据链仿真是数据链武器装备论证的重要内容和有效方法.以Matlab/Simulink为软件平台,以JTIDS通信系统为例,对该通信系统进行了系统设计、模型构建、仿真演示,结果显示以及抗干扰性能分析,并且重点对JTIDS通信系统中的直序扩频系统进行了分析.通过系统的仿真与分析可以看出,JTIDS数据链抗干扰性能高,满足军用通信要求.     

空间受限平台跳频通信系统的频率分配

针对空间受限平台多部跳频电台相互间严重的同址干扰,研究同址干扰约束下跳频通信系统的频率分配问题。从子网内、子网间和同步信号的特殊约束三个层次分析跳频通信系统频率分配的约束条件,依据各种同址干扰源产生的概率分别设置各约束的权系数并建立代价函数,基于模拟退火算法系统提出同址干扰约束下跳频通信系统的频率分配方法。仿真结果表明,该方法可以明显降低跳频同步信号被干扰的概率,提高系统的电磁兼容性能,有效解决空间受限平台跳频通信系统的频率分配问题。     

通信现场对跳频系统的中断概率和通信容量影响

通过测试典型跳频电台的发射频谱,以接收机灵敏度原则确定了发射频谱k级旁瓣干扰模型,在考虑跳频系统通信频率、可用频点数、系统用户数、信道参数和固定干扰等因素的情况下,提出了跳频系统的“通信现场”概念;通过分析接收信干噪比(signal to interference and noise ratio, SINR)的分布函数,推导得出跳频系统在通信现场中的中断概率公式;从干扰信号的信息熵角度出发,应用熵功率不等式,推导得出跳频系统在通信现场中的通信容量公式。针对某典型跳频电台,通过分析其发射频谱的各级旁瓣能量,得到了能够影响接收的3级旁瓣干扰模型,以此为仿真输入参量,评估电台在通信现场中的中断概率和通信容量,仿真结果验证了理论推导的正确性。     

JTIDS相对导航性能分析和仿真

介绍了JTIDS相对导航的原理,研究了相对导航卡尔曼滤波算法和导航的源选择算法。分析了JTIDS相对导航的误差源,在TDMA消息分发机制中,编写了JTIDS相对导航模块并且进行了仿真,仿真结果体现了几种导航误差源的特性,为发展集成通信和导航系统提供了参考。     

基于时间的通信导航兼备系统定位误差分析

通信导航兼备系统已成为未来通信导航系统发展方向 ,由美国发展起来的联合战术信息分发系统(JTIDS)是典型代表。研究了通信和导航发展的历程及互相结合的途径 ,分析了JTIDS的工作方式和信号特征 ,讨论了JTIDS通信和导航能力 ;运用导航定位误差分析理论着重对JTIDS的相对导航原理及定位误差进行了深入分析 ,首次给出了该系统的定位误差场分布图和系统工作区。研究和分析结果可为建设和发展通信导航兼备系统提供重要参考     

基于灰色关联-模糊综合评判的雷达抗干扰性能评估方法

针对雷达抗干扰性能评估的问题, 提出一种基于灰色关联-模糊综合评判的雷达抗干扰性能评估方法。该方法以模糊数学和关联函数理论为基础, 首先借鉴已建立评价指标的模糊综合评判因素集, 采用区间数打分, 基于灰色关联方法确定评价指标权重。然后, 通过隶属函数建立评判矩阵,计算模糊综合评断结果, 并按照隶属度的大小确定雷达抗干扰能力级别。最后, 建立模糊值线性序评价模型, 确定雷达抗干扰性能的优劣顺序。经实例验证, 所提方法既可以确定雷达抗干扰性能的评价等级, 又能进一步确定雷达抗干扰性能的优劣顺序, 且较为客观可靠。     

导航信号功率增强对阵列接收机的影响分析

为了分析低轨导航增强系统中信号功率增强对阵列接收机的影响, 提出一种信号传播与阵列接收机的数学模型, 基于该模型分析了功率增强条件下最小均方误差算法与直接矩阵求逆算法对抗干扰性能的影响。根据理论分析与仿真实验, 增强信号对最小均方误差与直接矩阵求逆的影响相似, 当信号增强量在15 dB以下时, 阵列抗干扰对信号的影响较小；随着信号功率进一步增强, 增强信号被识别为干扰并进行了抑制；当信号的信噪比增强到10 dB时, 增强信号被抑制约15 dB。研究结果表明, 在采用传统阵列抗干扰方法的情况下, 信号功率的增强并非越大越好, 信号功率增强15 dB时对传统阵列抗干扰的影响较小。     

军事卫星透明转发器特点及抗干扰仿真系统设计

分析了军事卫星通信透明转发器的特点，设计了其用于抗干扰技术研究的计算机仿真链路模型。提出了仿真系统设计的总体方案和抗干扰性能评估方法，研究结果表明，该仿真链路模型和总体方案能够较好地实现透明转发器抗干扰技术研究和抗干扰系统性能评估。     

JTIDS在海湾战争中的地位与作用

本文通过分析现代战争的特点和海湾战争实例说明了JTIDS在战争中的地位和作用。     

责任区雷达组网系统抗干扰优化部署算法

在对噪声压制干扰施放过程进行定量分析的基础上,讨论了雷达及其组网系统的抗压制噪声干扰效能动态定量评估模型,定义了雷达及其组网系统的残存可探测区面积、探测能力下降指数、责任区覆盖指数,建立了考虑责任区的组网系统抗干扰优化布站决策模型与算法。三站组网系统的仿真试验证明了其有效性,可应用现役系统的实际部署优化调整。     

基于时域特征分析的红外对抗建模与仿真

质心式干扰机理是进行红外对抗仿真的常用方法,但随着抗干扰技术的发展,这种方法已不适应采用抗干扰技术的新型红外导弹。通过对红外正交四元探测器抗干扰原理的分析,建立了基于时域特征分析的红外对抗仿真模型,并运用该模型对红外诱饵和红外导弹进行了对抗仿真。仿真结果验证了模型的实用性。     

基于可靠性的抗干扰通信网性能仿真

针对抗干扰通信网的特殊性,提出了一种新的评价通信网抗干扰能力的方法。在分析抗干扰通信网可靠性参数和仿真方法的基础上,首先给出抗干扰通信网可靠性参数的获取方法,同时构造了作为判决门限的可靠度矩阵,并对抗干扰通信网可靠性仿真算法做出完整的描述,最终通过计算机仿真分析了抗干扰通信网的抗干扰能力和协同通信能力。仿真结果表明,这种以可靠性为主要指标的分析抗干扰通信网抗干扰能力的方法是直观有效的,利用这种方法可以较方便地进行抗干扰通信网的分析和设计。