CN104821837A - 一种用于mf-tdma体制的跳频抗干扰系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统包括数字分路单元、功率估计与干扰判断单元、解调单元、前向AGC控制单元、独特码捕获单元、译码单元;本发明根据MF-TDMA体制的特点,结合解跳通道特性,对数字分路前多路信号整体进行功率估计,并且对数字分路后每路信号分别进行功率估计,利用两次功率估计的结果设计干扰判断算法,产生四种受干扰情况。利用干扰判断的结果,分别在解调单元、前向AGC控制单元、独特码捕获单元做相应的干扰抑制处理,对干扰抑制后的数据进行LDPC译码,确保受干扰条件下的正确通信,达到抗干扰效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统,属于通信抗干扰技术领域。
背景技术
保证低信噪比、强干扰环境下的正常通信时通信双方特别是军事通信的基本需求,随着信息技术的发展,叠加与通信双方的干扰呈现出大功率、高复杂度等特点。跳频通信是目前通信抗干扰领域应用范围最广的一种通信方式,通过用伪随机图案控制载波频率不断跳变的方法来躲避干扰信号,保障信息在恶劣的无线通信环境下能够有效传输,跳频通信以其较强的抗干扰能力和低截获性能,在军事通信中有着广泛的应用。
目前,除了利用信号载波频率跳变的特性来躲避干扰外,LDPC编译码技术的应用,能够进一步提高系统的干扰容限,但是如果某一跳被干扰,干扰跳信号功率很大,会造成译码性能下降,降低LDPC译码在跳频系统中的抗干扰性能,需要对进入LDPC译码模块的受到干扰的信号进行相应处理,提高其抗干扰性能。为了提升抗干扰能力,抗干扰系统还会通过提高跳速、降低符号速率等手段来抵御强干扰,这就导致每跳的符号个数减少,这导致在低信噪比环境下很难利用信号特性辅助的抗干扰方法。因此,基于功率估计的干扰判断方法以其使用灵活、实现简单等特点得到广泛的应用。
目前对基于功率估计的干扰判断方法的研究都集中在单载波通信系统,通常认为某跳信号的功率大于一定的门限表示该跳受到干扰。然而,对于多载波信号,当某一跳受到单音、多音、以及梳状干扰时,干扰可能只是落在该跳的某几个载波上,因此不能对被干扰跳的所有载波进行统一地处理;若该干扰导致通道饱和,使得被干扰跳的所有载波的功率压缩,对于没有落上干扰的载波,经过匹配滤波以后,该干扰被滤除,滤波输出信号的功率反而比正常信号的功率小,这使得传统意义上通过每跳信号功率大小来判断干扰的方法失效。
发明内容
本发明的目的在于:克服现有技术的不足,提供一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统,本发明能够在低信噪比、强干扰下准确判断每个载波的受干扰情况,有效的提高了干扰环境下接收机的位定时准确性、独特码捕获概率,结合LDPC译码,可以具备较强的抗干扰能力,解决了多载波系统的干扰判断问题。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现:
一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统包括:数字分路单元、功率估计与干扰判断单元、解调单元、前向AGC控制单元、独特码捕获单元、译码单元;
数字分路单元,对接收到的定频基带信号S(n)进行分路滤波,得到N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n),并将得到的N路信号分别发送至解调单元和功率估计与干扰判断单元;
功率估计与干扰判断单元,分别对定频基带信号S(n)和N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)进行功率估计以及对每路S1(n)、S2(n)、…、SN(n)信号独立进行干扰判断,并针对每跳信号,产生四种受干扰状态和干扰情况指示队列;所述的干扰状态包括通道未饱和且干扰未落到该载波(S1)、通道轻度饱和且干扰未落到该载波(S2)、通道深度饱和且干扰未落到该载波(S3)和干扰落到该载波(S4);
解调单元,对数字分路单元输出的N路信号进行并串变换得到串行基带数据,以串行基带数据的跳为单位对该跳每符号的位定时误差求平均,并根据功率估计与干扰判断单元生成的干扰情况指示队列,对干扰情况为S2、S3、S4的跳的平均定时误差置零以及对受干扰情况为S1的跳的平均定时误差再次求平均,得到该时隙的位定时误差,并利用此定时误差完成串行基带数据的内插;
前向AGC控制单元,根据功率估计与干扰判断单元输出的受干扰情况指示队列,对解调单元输出的信号逐跳进行干扰抑制和增益控制;
同步捕获单元,对前向AGC控制单元输出的数据每个时隙每路信号进行独特码相位捕获:首先对输入的每路信号进行延迟,延迟个数Q由每跳的时间不确定度决定。在跳频同步不确定度的每个相位上,用本地帧同步独特码在独特码捕获窗口内与每跳的帧同步独特码做相关。根据受干扰情况指示队列,对受干扰情况为S1、S2的跳的相关值进行非相干累加,并对非相干累加结果求平均值。,比较整个时隙内不同相位点上的非相干累加平均值的大小,用非相干累加平均值最大的那个相位点来作为独特码捕获的正确相位点,根据这个相位点确定业务数据的位置,并去掉帧冗余,将数据组包送往译码单元
译码单元,对同步捕获单元输出的数据进行LDPC译码。
定频基带信号S(n)包括N个载波频段。
数字分路单元包括N路前级变频下采样与滤波模块以及N路匹配滤波模块;
N路前级变频下采样与滤波模块对定频基带信号S(n)进行N个通道的变频、镜像抑制滤波和下采样后,输出N路信号到N路匹配滤波模块;
N路匹配滤波模块对接收到的信号,进行匹配滤波,输出独立的N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n),其中N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)均为TMDA跳频信号,M跳组成一个时隙,每跳信号有X个符号,其中M为大于1的正整数,X为大于帧同步独特码的长度的正整数。
功率估计与干扰判断单元包括第一功率估计模块、通道饱和判断模块、第二功率估计与干扰判断模块;
第一功率估计模块,对接收的基带信号S(n)以跳为单位计算平均功率,并将计算的结果发送至通道饱和判断模块;
通道饱和判断模块,判断计算出的某一跳的平均功率是否大于设定的通道饱和判断门限,若大于该门限则认为该跳被干扰且前端解跳器通道饱和,给出通道饱和指示标志,并将该标志发送至第二功率估计与干扰判断模块;
第二功率估计与干扰判断模块,对数字分路单元输出的N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)分别以跳为单位计算平均功率,并根据平均功率的计算结果以及通道饱和判断模块输出的该跳的通道饱和指示标志,,进行干扰判断;其中一个时隙内第i路信号的第j跳的功率记为Pi-j,其中1≤i≤N,1≤j≤M。
第二功率估计与干扰判断模块根据平均功率的计算结果以及通道饱和判断模块输出的该跳的通道饱和指示标志,进行干扰判断的实现方式如下:
(1)分别对N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)中的所有跳进行平均功率计算,若通道饱和指示标志为未饱和,则选取每路信号同一时隙内不同跳信号的平均功率最小值并进入步骤(2),若通道饱和指示标志为饱和,则保存所有跳的计算结果,并进入步骤(3);
(2)对每路信号同一时隙内每跳信号的功率与步骤(1)中选择的该时隙跳信号的平均功率最小值求差,并与设定的干扰判断门限比较,若该差值大于设定的干扰判断门限,则表明该路信号在该跳受到干扰,干扰属于干扰落到该载波(S4),否则表明在该跳内通道未饱和且干扰未落到该载波(S1),然后对受干扰情况为(S1)的跳的第二功率估计计算的平均功率值再求平均,作为该时隙的平均功率,并与其他路载波平均功率进行并串变换传给前向AGC控制模块,作为增益调整的依据,进入步骤(4);(3)对第i路载波同一时隙内通道饱和跳的功率与最小值选择器输出的该时隙未饱和跳信号功率的最小值求差,并与所设定的深度饱和门限比较,若该差值大于所设定的深度饱和门限,则表明该跳通道深度饱和但干扰未落到第i路载波上(S3),否则用该差值与设定的干扰判断门限进行比较,若其绝对值大于设定的干扰判断门限,则表明该跳内第i路载波受到干扰(S4),否则表明该跳通道轻度饱和且干扰未落到第i路载波上(S2);
(4)将步骤(2)和(3)中产生的某一时隙中每跳的受干扰情况(4种受干扰状态)按照该时隙每跳原来的顺序进行排列,组成该时隙的受干扰情况指示队列,与其他路载波受干扰情况指示队列一起经过并串变换送给解调单元、前向AGC控制单元和同步捕获单元。
解调单元包括并串变换模块、数据存储模块、跳定时误差计算模块、干扰抑制与时隙定时误差计算模块和数据内插模块;
并串变换模块,对数字分路单元输出的N路基带信号,进行并串变换,输出串行基带数据到数据缓存模块和跳定时误差计算模块;
数据缓存模块,实现对接收的N路数据的延迟,用于匹配位定时计算过程的处理时延;
跳定时误差计算模块,计算N路基带信号的位定时误差,并以跳为单位对这些定时误差求平均,产生该跳信号的平均定时误差;
干扰抑制与时隙定时误差计算模块,根据功率估计与干扰判断单元生成的干扰情况指示队列,对跳定时误差计算模块输出的一个时隙内每跳信号的平均定时误差进行处理,对干扰情况为S2、S3、S4的跳的平均定时误差置零,对受干扰情况为S1的跳的平均定时误差再次求平均,得到该时隙的位定时误差;
数据内插模块,根据该干扰抑制与时隙定时误差计算模块输出的该时隙的平均位定时误差对数据缓存模块输出的数据进行位定时恢复。
前向AGC控制单元包括增益控制因子计算模块和限幅与截位模块;
增益控制因子计算模块,根据功率估计与干扰判断模块生成的受干扰情况队列和时隙平均功率,计算每跳的增益控制因子K:若干扰情况为S3或S4,增益控制因子K取0,否则将本时隙平均功率与本地参考功率的比值作为增益控制因子;将计算得到的增益控制因子与解调单元输出信号相乘,输出给限幅与截位模块;
限幅与截位模块,对接收到的信号进行限幅与截位,输出给同步捕获单元。
利用多跳相关值进行非相干累加,通过比较不同相位点的非相干累加值确定独特码位置。
译码单元,对同步捕获单元输出的数据进行LDPC译码。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
(1)本发明提供的MF-TDMA跳频系统抗干扰方法,根据多载波信号的特点,结合跳频通道特性,对于每个载波利用两次功率估计的结果进行干扰判断,用四种受干扰情况去描述系统所受到的干扰。与现有技术相比,该干扰判断方法更加切合MF-TDMA跳频系统的特点,因而,干扰判断结果更加准确、全面。
(2)本发明能够在低信噪比、强干扰下准确判断每个载波的受干扰情况,有效的提高了干扰环境下接收机的位定时准确性、独特码捕获概率,结合LDPC译码,可以具备较强的抗干扰能力,解决了多载波系统的干扰判断问题
(3)本发明提供的MF-TDMA跳频系统抗干扰方法,根据四种受干扰情况,针对解调单元、前向AGC控制单元、同步捕获单元的特点,设计了相应的干扰抑制方法。与传统技术相比,该方法对于抑制MF-TDMA跳频系统的干扰更加有效。
附图说明
图1为本发明系统示意图图;
图2为本发明第二功率估计与干扰判断流程图;
图3为本发明解调单元组成框图;
图4为本发明前向AGC控制单元处理流程图;
图5为本发明同步捕获单元处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步介绍。
如图1所示,本发明一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统包括:数字分路单元、功率估计与干扰判断单元、解调单元、前向AGC控制单元、独特码捕获单元、译码单元;
数字分路单元,对接收到的定频基带信号S(n)进行分路滤波(定频基带信号S(n)是解跳通道输出并经过AD采样得到的,定频基带信号S(n)包括N个载波频段),得到N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)(N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)的频率为f1…fN),并将得到的N路信号分别发送至解调单元和功率估计与干扰判断单元;
数字分路单元包括N路前级变频下采样与滤波模块以及N路匹配滤波模块;
N路前级变频下采样与滤波模块对定频基带信号S(n)进行N个通道的变频、镜像抑制滤波和下采样后,输出N路信号到N路匹配滤波模块;N路前级变频下采样与滤波模块采用N个独立通道进行信号分离,对于每个通道,首先将接收信号与本地NCO输出载波相乘,再进行前级的滤波和下采样;
N路匹配滤波模块对接收到的信号,进行匹配滤波,输出独立的N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n),其中N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)均为TMDA跳频信号,M跳组成一个时隙,每跳信号有X个符号,其中M为大于1的正整数,X为大于帧同步独特码的长度的正整数。滤波器系数可变的匹配滤波器,适应不同载波的符号速率。
功率估计与干扰判断单元,分别对定频基带信号S(n)和N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)进行功率估计以及对每路S1(n)、S2(n)、…、SN(n)信号独立进行干扰判断,并针对每跳信号,产生四种受干扰状态和干扰情况指示队列;所述的干扰状态包括通道未饱和且干扰未落到该载波(S1)、通道轻度饱和且干扰未落到该载波(S2)、通道深度饱和且干扰未落到该载波(S3)和干扰落到该载波(S4);
若干扰导致某跳前端解跳通道饱和,使得干扰未落到的载波信号功率压缩减小。设定通道深度饱和门限,使得当该跳第二功率估计值与该跳所在时隙内通道未饱和跳的第二功率估计值的最小值之差小于该门限时,在前向AGC控制模块处对该跳解调数据置零(K=0)所获得的译码性能优于不置零的情况,定义此时的通道状态为深度饱和,否则通道状态定义为轻度饱和。
功率估计与干扰判断单元包括第一功率估计模块、通道饱和判断模块、第二功率估计与干扰判断模块;
第一功率估计模块,对接收的基带信号S(n)以跳为单位计算平均功率,并将计算的结果发送至通道饱和判断模块;
通道饱和判断模块,判断计算出的某一跳的平均功率是否大于设定的通道饱和判断门限,若大于该门限则认为该跳被干扰且前端解跳器通道饱和(前端解跳器是本发明处理之前的步骤,利用本发明之前,首先应该进行先解跳),给出通道饱和指示标志,并将该标志发送至第二功率估计与干扰判断模块;
第二功率估计与干扰判断模块,对数字分路单元输出的N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)分别以跳为单位计算平均功率,并根据平均功率的计算结果以及通道饱和判断模块输出的该跳的通道饱和指示标志,进行干扰判断;其中一个时隙内第i路信号的第j跳的功率记为Pi-j,其中1≤i≤N,1≤j≤M。
如图2所示,第二功率估计与干扰判断模块根据平均功率的计算结果以及通道饱和判断模块输出的该跳的通道饱和指示标志,进行干扰判断的实现方式如下:
(1)分别对N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)中的所有跳进行平均功率计算(每路信号单独进行计算),若通道饱和指示标志为未饱和(这里的通道饱和是由第一功率估计以及通道饱和判断模块决定,通道是否饱和只通过跳去区分,同一跳内的N个载波饱和状态相同),则选取每路信号同一时隙内不同跳信号的平均功率最小值并进入步骤(2),若通道饱和指示标志为饱和,则保存所有跳的计算结果,并进入步骤(3);
(2)对每路信号同一时隙内每跳信号的功率与步骤(1)中选择的该时隙跳信号的平均功率最小值求差,并与设定的干扰判断门限比较,若该差值大于设定的干扰判断门限,则表明该路信号在该跳受到干扰,干扰属于干扰落到该载波(S4),否则表明在该跳内通道未饱和且干扰未落到该载波(S1),然后对受干扰情况为(S1)的跳的第二功率估计计算的平均功率值再求平均,作为该时隙的平均功率,并与其他路载波平均功率进行并串变换传给前向AGC控制模块,作为增益调整的依据,进入步骤(4);
(3)对第i路载波同一时隙内通道饱和跳的功率与最小值选择器输出的该时隙未饱和跳信号功率的最小值求差,并与所设定的深度饱和门限比较,若该差值大于所设定的深度饱和门限,则表明该跳通道深度饱和但干扰未落到第i路载波上(S3),否则用该差值与设定的干扰判断门限进行比较,若其绝对值大于设定的干扰判断门限,则表明该跳内第i路载波受到干扰(S4),否则表明该跳通道轻度饱和且干扰未落到第i路载波上(S2);
(4)将步骤(2)和(3)中产生的某一时隙中每跳的受干扰情况(4种受干扰状态)按照该时隙每跳原来的顺序进行排列,组成该时隙的受干扰情况指示队列,与其他路载波受干扰情况指示队列一起经过并串变换送给解调单元、前向AGC控制单元和同步捕获单元。
解调单元,对数字分路单元输出的N路信号进行并串变换得到串行基带数据,以串行基带数据的跳为单位对该跳每符号的位定时误差求平均,并根据功率估计与干扰判断单元生成的干扰情况指示队列,对干扰情况为S2、S3、S4的跳的平均定时误差置零以及对受干扰情况为S1的跳的平均定时误差再次求平均,得到该时隙的位定时误差,并利用此定时误差完成串行基带数据的内插;
如图3所示,解调单元包括并串变换模块、数据存储模块、跳定时误差计算模块、干扰抑制与时隙定时误差计算模块和数据内插模块;
并串变换模块,对数字分路单元输出的N路基带信号,进行并串变换,输出串行基带数据到数据缓存模块和跳定时误差计算模块;
数据缓存模块,实现对接收的N路数据的延迟,用于匹配位定时计算过程的处理时延;
跳定时误差计算模块,计算N路基带信号的位定时误差,并以跳为单位对这些定时误差求平均,产生该跳信号的平均定时误差;
干扰抑制与时隙定时误差计算模块,根据功率估计与干扰判断单元生成的干扰情况指示队列,对跳定时误差计算模块输出的一个时隙内每跳信号的平均定时误差进行处理,对干扰情况为S2、S3、S4的跳的平均定时误差置零,对受干扰情况为S1的跳的平均定时误差再次求平均,得到该时隙的位定时误差;
数据内插模块,根据该干扰抑制与时隙定时误差计算模块输出的该时隙的平均位定时误差对数据缓存模块输出的数据进行位定时恢复。
前向AGC控制单元,根据功率估计与干扰判断单元输出的受干扰情况指示队列,对解调单元输出的信号逐跳进行干扰抑制和增益控制;对输入译码器的数据进行干扰抑制,达到最佳的译码性能,并对数据进行截位降低后端处理的资源开销;
如图4所示,前向AGC控制单元包括增益控制因子计算模块和限幅与截位模块;
增益控制因子计算模块,根据功率估计与干扰判断模块生成的受干扰情况队列和时隙平均功率,计算每跳的增益控制因子K:若干扰情况为S3或S4,增益控制因子K取0,否则将本时隙平均功率与本地参考功率的比值作为增益控制因子;将计算得到的增益控制因子与解调单元输出信号相乘,输出给限幅与截位模块;
限幅与截位模块,对接收到的信号进行限幅与截位,输出给同步捕获单元。
同步捕获单元,对前向AGC控制单元输出的数据每个时隙每路信号进行独特码相位捕获:如图5所示,首先对输入的每路信号进行延迟,延迟个数Q由每跳的时间不确定度决定。在跳频同步不确定度的每个相位上,用本地帧同步独特码在独特码捕获窗口内与每跳的帧同步独特码做相关。根据受干扰情况指示队列,对受干扰情况为S1、S2的跳的相关值进行非相干累加,并对非相干累加结果求平均值。,比较整个时隙内不同相位点上的非相干累加平均值的大小,用非相干累加平均值最大的那个相位点来作为独特码捕获的正确相位点,根据这个相位点确定业务数据的位置,并去掉帧冗余,将数据组包送往译码单元;
译码单元,对同步捕获单元输出的数据进行LDPC译码。译码单元,对同步捕获单元输出的数据进行LDPC译码。对数据处理单元输出的每路M*X个数据进行LDPC译码。根据LDPC译码的特性,将一包数据在某种程度上对某些部分置零,仍能够正确译码。所以前向AGC单元的输出信号经过捕获判决确定相位,再进行译码,仍然能够达到所需要的误码性能,达到很好的抗干扰效果。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (9)
1.一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统,其特征在于包括:数字分路单元、功率估计与干扰判断单元、解调单元、前向AGC控制单元、独特码捕获单元、译码单元;
数字分路单元,对接收到的定频基带信号S(n)进行分路滤波,得到N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n),并将得到的N路信号分别发送至解调单元和功率估计与干扰判断单元;
功率估计与干扰判断单元,分别对定频基带信号S(n)和N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)进行功率估计以及对每路S1(n)、S2(n)、…、SN(n)信号独立进行干扰判断,并针对每跳信号,产生四种受干扰状态和干扰情况指示队列;所述的干扰状态包括通道未饱和且干扰未落到该载波(S1)、通道轻度饱和且干扰未落到该载波(S2)、通道深度饱和且干扰未落到该载波(S3)和干扰落到该载波(S4);
解调单元,对数字分路单元输出的N路信号进行并串变换得到串行基带数据,以串行基带数据的跳为单位对该跳每符号的位定时误差求平均,并根据功率估计与干扰判断单元生成的干扰情况指示队列,对干扰情况为S2、S3、S4的跳的平均定时误差置零以及对受干扰情况为S1的跳的平均定时误差再次求平均,得到该时隙的位定时误差,并利用此定时误差完成串行基带数据的内插;
前向AGC控制单元,根据功率估计与干扰判断单元输出的受干扰情况指示队列,对解调单元输出的信号逐跳进行干扰抑制和增益控制;
同步捕获单元,对前向AGC控制单元输出的数据每个时隙每路信号进行独特码相位捕获:首先对输入的每路信号进行延迟,延迟个数Q由每跳的时间不确定度决定。在跳频同步不确定度的每个相位上,用本地帧同步独特码在独特码捕获窗口内与每跳的帧同步独特码做相关。根据受干扰情况指示队列,对受干扰情况为S1、S2的跳的相关值进行非相干累加,并对非相干累加结果求平均值。,比较整个时隙内不同相位点上的非相干累加平均值的大小,用非相干累加平均值最大的那个相位点来作为独特码捕获的正确相位点,根据这个相位点确定业务数据的位置,并去掉帧冗余,将数据组包送往译码单元,对同步捕获单元输出的数据进行LDPC译码。
2.根据权利要求1所述的一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统,其特征在于:所述的定频基带信号S(n)包括N个载波频段。
3.根据权利要求2所述的一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统,其特征在于:所述数字分路单元包括N路前级变频下采样与滤波模块以及N路匹配滤波模块;
N路前级变频下采样与滤波模块对定频基带信号S(n)进行N个通道的变频、镜像抑制滤波和下采样后,输出N路信号到N路匹配滤波模块;
N路匹配滤波模块对接收到的信号,进行匹配滤波,输出独立的N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n),其中N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)均为TMDA跳频信号,M跳组成一个时隙,每跳信号有X个符号,其中M为大于1的正整数,X为大于帧同步独特码的长度的正整数。
4.根据权利要求1所述的一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统,其特征在于:所述功率估计与干扰判断单元包括第一功率估计模块、通道饱和判断模块、第二功率估计与干扰判断模块;
第一功率估计模块,对接收的基带信号S(n)以跳为单位计算平均功率,并将计算的结果发送至通道饱和判断模块;
通道饱和判断模块,判断计算出的某一跳的平均功率是否大于设定的通道饱和判断门限,若大于该门限则认为该跳被干扰且前端解跳器通道饱和,给出通道饱和指示标志,并将该标志发送至第二功率估计与干扰判断模块;
第二功率估计与干扰判断模块,对数字分路单元输出的N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)分别以跳为单位计算平均功率,并根据平均功率的计算结果以及通道饱和判断模块输出的该跳的通道饱和指示标志,,进行干扰判断;其中一个时隙内第i路信号的第j跳的功率记为Pi-j,其中1≤i≤N,1≤j≤M。
5.根据权利要求4所述的一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统,其特征在于:所述第二功率估计与干扰判断模块根据平均功率的计算结果以及通道饱和判断模块输出的该跳的通道饱和指示标志,进行干扰判断的实现方式如下:
(1)分别对N路信号S1(n)、S2(n)、…、SN(n)中的所有跳进行平均功率计算,若通道饱和指示标志为未饱和,则选取每路信号同一时隙内不同跳信号的平均功率最小值并进入步骤(2),若通道饱和指示标志为饱和,则保存所有跳的计算结果,并进入步骤(3);
(2)对每路信号同一时隙内每跳信号的功率与步骤(1)中选择的该时隙跳信号的平均功率最小值求差,并与设定的干扰判断门限比较,若该差值大于设定的干扰判断门限,则表明该路信号在该跳受到干扰,干扰属于干扰落到该载波(S4),否则表明在该跳内通道未饱和且干扰未落到该载波(S1),然后对受干扰情况为(S1)的跳的第二功率估计计算的平均功率值再求平均,作为该时隙的平均功率,并与其他路载波平均功率进行并串变换传给前向AGC控制模块,作为增益调整的依据,进入步骤(4);
(3)对第i路载波同一时隙内通道饱和跳的功率与最小值选择器输出的该时隙未饱和跳信号功率的最小值求差,并与所设定的深度饱和门限比较,若该差值大于所设定的深度饱和门限,则表明该跳通道深度饱和但干扰未落到第i路载波上(S3),否则用该差值与设定的干扰判断门限进行比较,若其绝对值大于设定的干扰判断门限,则表明该跳内第i路载波受到干扰(S4),否则表明该跳通道轻度饱和且干扰未落到第i路载波上(S2);
(4)将步骤(2)和(3)中产生的某一时隙中每跳的受干扰情况(4种受干扰状态)按照该时隙每跳原来的顺序进行排列,组成该时隙的受干扰情况指示队列,与其他路载波受干扰情况指示队列一起经过并串变换送给解调单元、前向AGC控制单元和同步捕获单元。
6.根据权利要求5所述的一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统,其特征在于:所述解调单元包括并串变换模块、数据存储模块、跳定时误差计算模块、干扰抑制与时隙定时误差计算模块和数据内插模块;
并串变换模块,对数字分路单元输出的N路基带信号,进行并串变换,输出串行基带数据到数据缓存模块和跳定时误差计算模块;
数据缓存模块,实现对接收的N路数据的延迟,用于匹配位定时计算过程的处理时延;
跳定时误差计算模块,计算N路基带信号的位定时误差,并以跳为单位对这些定时误差求平均,产生该跳信号的平均定时误差;
干扰抑制与时隙定时误差计算模块,根据功率估计与干扰判断单元生成的干扰情况指示队列,对跳定时误差计算模块输出的一个时隙内每跳信号的平均定时误差进行处理,对干扰情况为S2、S3、S4的跳的平均定时误差置零,对受干扰情况为S1的跳的平均定时误差再次求平均,得到该时隙的位定时误差;
数据内插模块,根据该干扰抑制与时隙定时误差计算模块输出的该时隙的平均位定时误差对数据缓存模块输出的数据进行位定时恢复。
7.根据权利要求1所述的一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统,其特征在于:所述前向AGC控制单元包括增益控制因子计算模块和限幅与截位模块;
增益控制因子计算模块,根据功率估计与干扰判断模块生成的受干扰情况队列和时隙平均功率,计算每跳的增益控制因子K:若干扰情况为S3或S4,增益控制因子K取0,否则将本时隙平均功率与本地参考功率的比值作为增益控制因子;将计算得到的增益控制因子与解调单元输出信号相乘,输出给限幅与截位模块;
限幅与截位模块,对接收到的信号进行限幅与截位,输出给同步捕获单元。
8.根据权利要求1所述的一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统,其特征在于:所述利用多跳相关值进行非相干累加,通过比较不同相位点的非相干累加值确定独特码位置。
9.根据权利要求1所述的一种用于MF-TDMA体制的跳频抗干扰系统,其特征在于:所述译码单元,对同步捕获单元输出的数据进行LDPC译码。
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