[发明专利]基于DAGC分集合并的深度扩频与相干快跳频实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于DAGC分集合并的深度扩频与相干快跳频实现方法，属于扩频数字通信中的抗干扰技术领域。

背景技术

扩展频谱通信（简称扩频通信）技术具有抗干扰能力强、抗多径、抗截获、多址复用、保密性好、测距精度高和易于组网等一系列优点。根据扩展频谱的方式不同，扩频通信技术主要有直序扩频（Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS）和跳频扩频（Frequency Hopping Spread Spectrum，FHSS）两种方式。直序扩频技术存在“远近效应”、扩频带宽受限、受到瞄准式干扰较大等不足，跳频扩频技术存在信号隐蔽性不够好、测距精度低、抗多径效果差等不足。随着对扩频通信系统抗干扰性能要求的进一步提高，于是出现了基于直扩/跳频（DS/FH）的混合扩频通信系统，DS/FH系统综合了DS、FH系统的优点，克服了各自系统的不足，抗干扰性能十分突出。

国外在上世纪50年代中期开始对扩频通信方式进行研究，到上世纪80年代，扩频通信技术已经广泛应用于各种军事通信系统中，成为军事通信中反对抗的一种重要手段。美国80年代中期投入使用的定位报告系统（PLRS）是一种较早采用DS/FH混合扩频技术的自动化战术数据通信系统。美国90年代投入使用的联合战术信息分发系统（JTIDS）也采用DS/FH混合扩频技术，JTIDS具有用户多、容量大、反应速度快、机动性能好、抗干扰能力强、保密性能好、可靠性高等优点，保证了在复杂环境下的通信可靠性。我国从上世纪70年代开始扩频通信方面的研究。我国从上世纪80年代开始了空军地空超短波抗干扰通信系统的研究，该系统采用了DS/FH混合扩频技术。

DS/FH混合扩频系统在近十几年来受到越来越广泛的关注，其抗干扰性能被认为是最具有生命力的通信体制。DS/FH混合扩频系统结合直序扩频和跳频系统的优点，并克服两种扩频系统独立运行时的缺点，具有强大的抗干扰性能。单一扩频系统在达到一定的处理增益（G_DS或G_FH）时，受到硬件电路及处理速度的限制，要进一步提高系统的处理增益会大大提高系统实现复杂度，而DS/FH系统处理增益是两个单独系统处理增益的乘积，G=G_DS*G_FH，能够以较低的系统复杂度实现较高的处理增益。

分集合并算法是增强快跳频系统抗干扰能力的重要途径之一，对快跳频系统的性能有较大影响。常见分集合并算法包括线性合并和自归一合并，具体说明如下：

(1)线性合并

线性合并（Linear Combining）是最简单的合并算法，线性合并将L_H个分集信号线性相加作为判决量进行判决输出。在无干扰的情况下，相干线性分集合并是最优的合并算法，合并后的信号有最大的信噪比。但在强干扰环境下，随着干扰功率增大，被干扰的跳会使相干线性分集合并算法的性能急剧恶化。线性合并算法判决量Z的表达式为：

Z=Σi=1LRi]]>

(2)自归一化合并

自归一化合并（Self-Normalization）算法能够对分集噪声进行抑制，提高合并性能。在窄带干扰情况下，跳频频点在干扰频带内的分集受到较大的干扰功率干扰，而其他分集则未收到窄带干扰。采取线性相加的方法会使受到干扰的分集将其干扰能量扩散到所有合并的分集当中，带来显著的合并性能损失。自归一化合并首先对各个分集进行自归一化控制，将每个分集内干扰能量的影响限制在分集内，不对其他分集，特别是未受干扰的分集产生大的影响，从何提高了合并性能。判决量Z的表达式为：