[发明专利]水声扩频通信对抗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水声扩频通信对抗方法，尤其涉及一种基于循环谱的水声扩频通信对抗方法，属于水下通信对抗技术领域。

背景技术

目前，从水声对抗的技术发展来看，大部分的水声对抗设备主要是针对自导鱼雷的巨大威胁而设计的，如气幕弹、噪声干扰器、声诱饵、噪声模拟器等都是用于诱骗、干扰敌方声纳和声自导鱼雷的探测，从而免受敌方的鱼雷攻击。

近年来，随着水声探测、识别和跟踪技术在各种作战平台探测器和鱼雷制导技术装备中的广泛应用，现在舰艇不仅在进攻手段上有了极大的提高，而且防御手段也得到了日益完善。具体表现在过去那种单靠机动摆脱地方探测、跟踪或规避来袭鱼雷的方法在今天已经不能奏效，取而代之的是利用各种水声对抗器材对其进行干扰、迷惑和诱骗。因而针对水声通信的对抗技术和相应的对抗器材急需出现。

申请号为201010500898.0的专利文献《一种蛙人用便携式水声通信设备与方法》公开了一种由线性调频脉冲与混沌调频调相脉冲组成的同步双脉冲，同时解决多用户水下通信的信号检测、用户标识和多用户解调时的互干扰影响。但是其无法对周围的水下设备产生对抗干扰，反而受其它干扰而影响水下的通信设备运行的准确性。同时，现有技术的水声扩频通信对抗方法主要是用时域相关检测法对扩频信号进行检测和参数估计，进而估计出扩频码周期和信息码速率，但是其系统结构简单且测量精度较差。除此之外，由于通过矩阵特征分解法来获取扩频码存在缺陷，即协方差矩阵特征分解的不唯一性会造成估计到的扩频码序列存在相位不确定性。目前对于直接序列扩频信号的干扰样式有功率型干扰和欺骗型干扰两大类型。干扰的情况又分为已知扩频码的情况下的干扰和未知扩频码的情况下的干扰，而目前设备往往只考虑其中的一部分，导致干扰的功率利用率低。基于本领域现有技术的状况，针对现有的通信对抗技术进行研究改进，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水声扩频通信对抗方法，一是通过循环谱对直扩信号进行准确检测、参数估计和解扩，采用神经网络法估计出扩频码，然后采用产生式干扰方式，以最小的功率达到有效干扰目的，二是未知扩频码的情况下用转发式干扰的方式达到有效干扰目的，将现有的资源充分利用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种水声扩频通信对抗方法，步骤如下：

(1)水声换能器将接收到的水声信号传输到水声扩频通信对抗系统的电子设备中的侦察模块进行前置放大、带通滤波、自动增益、A/D转换信号预处理；

(2)对预处理后的水声信号是否存在目标直扩信号进行判断，采用循环谱相关函数估计，通过判别在α≠0处有无谱线即峰值存在来检测目标直扩信号是否存在，若有峰值存在则有目标直扩信号存在，则转向步骤(3)，若无峰值存在则无目标直扩信号存在，则返回步骤(1)；

(3)对接收到的直扩信号x(t)，利用循环谱密度函数性质S^α(f)，即直扩信号谱相关密度函数的包络S^α(f=0)沿α轴对称，在α域正半轴内进行峰值搜索，计算扩频信号f=0处的包络所述α为循环频率，f为频率，T_c为扩频码元宽度，找出包络中最大峰值对应的α值，记为α_max，载波频率估计值f_c=α_max/2，且此α值包含有扩频码速率R_c信息，重复步骤(3)，对接收到的直扩信号进行三次循环谱估计并取平均估计值，得出最终载波频率估计值f_c；

(4)估计出载波频率后，以α_max为基准点，分别向两侧搜索最大值，记录两个最大值所对应的α值α₊₁和α_-1，扩频码速率的估计值则为：R_c1=|α_max-α₊₁|，R_c2=|α_max-α_-1|，再对R_c1和R_c2取平均值，得到扩频码速率R_c，重复步骤(4)，对直扩信号进行三次循环谱估计并取平均估计值，作为扩频码速率的最终估计

(5)再取f=f_c时，对直扩信号进行谱相关估计得出相应的包络估计出直扩信号的载波频率和扩频码速率，若得到与当f=0时获得的载波频率和扩频码速率相同值则转入步骤(6)，否则返回步骤(1)；