CN106656372A - 一种跳频系统的频带干扰检测方法 - Google Patents

一种跳频系统的频带干扰检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106656372A
CN106656372A CN201611140232.2A CN201611140232A CN106656372A CN 106656372 A CN106656372 A CN 106656372A CN 201611140232 A CN201611140232 A CN 201611140232A CN 106656372 A CN106656372 A CN 106656372A
Authority
CN
China
Prior art keywords
jump
subband
signal
interference
unique word
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611140232.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106656372B (zh
Inventor
王大庆
侴胜男
李加洪
许鹏飞
李雄飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Institute of Space Radio Technology
Original Assignee
Xian Institute of Space Radio Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Institute of Space Radio Technology filed Critical Xian Institute of Space Radio Technology
Priority to CN201611140232.2A priority Critical patent/CN106656372B/zh
Publication of CN106656372A publication Critical patent/CN106656372A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106656372B publication Critical patent/CN106656372B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/345—Interference values
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • H04B1/715—Interference-related aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • H04B1/715—Interference-related aspects
    • H04B2001/7152—Interference-related aspects with means for suppressing interference

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明提出了一种跳频系统的频带干扰检测方法，该方法把整个跳频带宽分成若干个子带，利用接收到的每跳信号的功率以及独特字捕获结果，在每跳时间内，实时检测及判断跳频带宽内各个子带的干扰状态，并将所有子带的干扰状态指示通过状态信息下发，接收端可以根据频带干扰状态指示，进行决策及自适应调整，从而实现收发联合自适应抗干扰。本发明实现收发联合自适应抗干扰，提高系统的抗干扰性能。

Description

一种跳频系统的频带干扰检测方法
技术领域
本发明涉及一种跳频通信系统的频带干扰检测方法，属于电子通信领域。
背景技术
在跳频通信系统中，我们不能仅仅依靠单一的跳频技术来抵抗干扰，以跳频技术为代表的抗干扰技术经常需要和其他技术相结合才能取得更高的抗干扰性能，这是跳频通信系统的一种手段。目前已有很多其他技术和跳频技术相结合使用，这些系统在综合抗干扰能力方面都有很大提高。
对跳频带宽内的干扰信号进行检测，识别跳频带宽内的干扰状态，实现系统自适应抗干扰，是一种比较有效的提高跳频系统抗干扰能力的技术手段。干扰信号检测一般采用的方法是将跳频系统全频带的信号进行采集，之后对采集的信号进行分析。对于宽带跳频系统而言，跳频带宽很宽，利用这种方法对采集系统的硬件处理能力有很高的要求，实现复杂。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种跳频系统的频带干扰检测方法，在通用的跳频处理平台上，有效地识别跳频带宽内的干扰状态，结合跳频信号处理流程，实现跳频带宽内的干扰信号检测，有效降低了硬件资源的开销。
本发明的技术方案是：一种跳频系统的频带干扰检测方法，步骤如下：
(1)频带划分
设跳频带宽为B，将整个跳频带宽B划分成N个子带，每个子带的带宽为B/N，分别在N个子带内检测该子带内的干扰状态；设跳频频率的个数为M，M>N，每个子带的跳频频率个数K＝M/N；所述K、N为正整数；
(2)功率检测
对每跳的跳频信号的功率进行检测，获得每跳信号的功率大小，将功率转化成dBm表示；功率计算公式为：其中xi为第i个同相支路采样数据，yi为第i个正交支路采样数据，n为每跳信号的采样点个数；i＝1，2……n；
(3)对每跳的独特字进行相关捕获
将每跳的接收数据与独特字进行滑动相关获得相关值，设定相关门限，当有相关值大于设定门限时，认为能正确捕获到独特字，记录该跳独特字的捕获结果为“1”，表示捕获成功；否则，认为没有正确捕获到独特字，记录该跳独特字的捕获结果为“0”，表示未捕获成功；
(4)确定干扰状态
运用每跳信号的功率和独特字捕获结果来确定该跳是否存在干扰；
设定功率门限值为P0，如果该跳信号的功率P大于P0，但没能正确捕获到独特字，认为该跳信号被干扰，干扰状态指示为1；如果该跳信号的功率大于P，同时正确捕获到独特字，认为该跳信号没有被干扰，干扰状态指示为0；如果该跳信号的功率P小于P0，认为该跳信号没有被干扰，干扰状态指示为0；
(5)频带干扰映射
将每跳的干扰状态映射到N个子带中。计算每跳的跳频频率，通过该跳的跳频频率，计算出该跳信号对应到哪个跳频子带中，将确定的干扰状态信息映射到跳频带宽内的每个子带中去。第m跳跳频信号对应子带序号j的计算方法为将m与K的商向上取整，即j＝ceil(m/K)；
(6)频带干扰状态信息下发
每个子带的频带干扰状态信息用1比特来表示，“1”表示该子带有干扰，“0”表示该子带没有干扰；将N个子带的N比特干扰状态信息通过状态信息下发；
(7)自适应抗干扰
接收端接收到下发的频带干扰状态信息后，根据频带干扰状态调整跳频频率，躲避被干扰的频带，并通知发送端同时调整跳频频率，实现收发自适应抗干扰。
本发明相对于现有技术具有如下优点：
(1)、在步骤(2)功率检测和步骤(3)独特字捕获中，计算出每跳信号的功率值，并且获得独特字的捕获结果，利用通用的跳频信号处理算法，为频带干扰检测提供数据支持。
(2)、在步骤(4)确定干扰状态中，运用每跳信号的功率和独特字捕获结果来确定该跳是否存在干扰，算法简单，易于实现。
(3)、在步骤(5)频带干扰映射中，利用跳频图案中跳频频率的均匀性，通过计算每跳的干扰状态，再将每跳的干扰状态映射到N个子带中去，能够实时有效地获得频带干扰状态。
(4)、通过步骤(6)频带干扰状态信息下发和步骤(7)自适应抗干扰可以实现收发联合自适应抗干扰，提高系统的抗干扰性能。
附图说明
图1为本发明的一种跳频系统的频带干扰检测方法的系统框图；
图2为本发明频带划分示意图；
图3为本发明跳频帧格式示意图；
图4为本发明干扰状态确定流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作详细介绍。
如附图1，该方法把整个跳频带宽分成若干个子带，利用接收到的每跳信号的功率以及独特字捕获结果，在每跳时间内，实时检测及判断跳频带宽内各个子带的干扰状态，并将所有子带的干扰状态指示通过状态信息下发，接收端可以根据频带干扰状态指示，进行决策及自适应调整，从而实现收发联合自适应抗干扰。
(1)频带划分
设跳频带宽为2GHz，将整个跳频带宽划分成512个子带，每个子带的带宽约为4MHz，分别在512个子带内检测该子带内的干扰状态。设跳频频率的个数为65536个，每个子带的跳频频率个数为128个。
频带划分示意图见附图2。
(2)功率检测
对每跳的跳频信号的功率进行检测，获得每跳信号的功率大小，将功率转化成dBm表示；功率计算公式为：其中xi为第i个同相支路采样数据，yi为第i个正交支路采样数据，n为每跳信号的采样点个数；
假设获得某连续10跳的功率检测值如表1所示。
表1功率检测值
跳序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
功率 65 64 64 65 41 64 66 43 65 42
(3)独特字捕获
在跳频帧中，每跳内容包含换频保护、独特字、数据和报尾保护，帧格式如附图3所示。
对每跳的独特字进行相关捕获。将每跳的接收数据与独特字进行滑动相关，设定相关门限，当有相关值大于设定门限时，认为能正确捕获到独特字，记录该跳独特字的捕获结果为“1”，表示捕获成功；否则，认为没有正确捕获到独特字，记录该跳独特字的捕获结果为“0”，表示未捕获成功。
假设某连续10跳的独特字捕获结果如表2所示。
表2独特字捕获结果
(4)确定干扰状态
运用每跳信号的功率和独特字捕获结果来确定该跳是否存在干扰。具体的流程如附图4所示。
设定功率门限值为P0(P0为能够正常通信的最小功率)，如果该跳信号的功率P大于P0，但没能正确捕获到独特字，认为该跳信号被干扰，干扰状态指示为1；如果该跳信号的功率大于P，同时正确捕获到独特字，认为该跳信号没有被干扰，干扰状态指示为0。
如果该跳信号的功率P小于P0，认为该跳信号没有被干扰，干扰状态指示为0。
设定功率门限值为45，根据上述的算法确定每跳信号的干扰状态。干扰状态的结果如表3所示。
表3干扰状态结果
跳序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
功率 65 64 64 65 41 64 66 43 65 42
独特字捕获结果 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0
干扰状态 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0
(5)频带干扰映射
将每跳的干扰状态映射到N个子带中。计算每跳的跳频频率，通过该跳的跳频频率，计算出该跳信号对应到哪个跳频子带中，将确定的干扰状态信息映射到跳频带宽内的每个子带中去。第m跳跳频信号对应子带序号j的计算方法为将m与K的商向上取整，即j＝ceil(m/K)；
将10跳跳频信号的干扰状态映射到对应的子带中，计算出对应的子带序号如表4所示。
表4频带干扰映射
跳序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
跳频频率 56423 280 15694 48276 3284 62485 86 2945 38465 156
对应子带 441 3 123 378 26 489 1 24 223 2
干扰状态 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0
(6)频带干扰状态信息下发
每个子带的频带干扰状态信息用1比特来表示，“1”表示该子带有干扰，“0”表示该子带没有干扰。将512个子带的512比特干扰状态信息通过状态信息下发。
表5干扰状态信息
子带号 1 2 3 24 26 123 223 378 441 489
干扰状态 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0
根据跳频图案中跳频频率的均匀性，经过一段时间，当跳频频率覆盖到整个跳频带宽时，所有子带的干扰状态信息就可以全部得到。
(7)自适应抗干扰
接收端接收到下发的频带干扰状态信息后，根据频带干扰状态调整跳频频率，躲避被干扰的频带，并通知发送端同时调整跳频频率，实现收发自适应抗干扰。
本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知技术。

Claims (1)

1.一种跳频系统的频带干扰检测方法，其特征在于步骤如下：
(1)频带划分
设跳频带宽为B，将整个跳频带宽B划分成N个子带，每个子带的带宽为B/N，分别在N个子带内检测该子带内的干扰状态；设跳频频率的个数为M，M>N，每个子带的跳频频率个数K＝M/N；所述K、N为正整数；
(2)功率检测
对每跳的跳频信号的功率进行检测，获得每跳信号的功率大小，将功率转化成dBm表示；功率计算公式为：其中xi为第i个同相支路采样数据，yi为第i个正交支路采样数据，n为每跳信号的采样点个数；i＝1，2……n；
(3)对每跳的独特字进行相关捕获
将每跳的接收数据与独特字进行滑动相关获得相关值，设定相关门限，当有相关值大于设定门限时，认为能正确捕获到独特字，记录该跳独特字的捕获结果为“1”，表示捕获成功；否则，认为没有正确捕获到独特字，记录该跳独特字的捕获结果为“0”，表示未捕获成功；
(4)确定干扰状态
运用每跳信号的功率和独特字捕获结果来确定该跳是否存在干扰；
设定功率门限值为P0，如果该跳信号的功率P大于P0，但没能正确捕获到独特字，认为该跳信号被干扰，干扰状态指示为1；如果该跳信号的功率大于P，同时正确捕获到独特字，认为该跳信号没有被干扰，干扰状态指示为0；如果该跳信号的功率P小于P0，认为该跳信号没有被干扰，干扰状态指示为0；
(5)频带干扰映射
将每跳的干扰状态映射到N个子带中；计算每跳的跳频频率，通过该跳的跳频频率，计算出该跳信号对应到哪个跳频子带中，将确定的干扰状态信息映射到跳频带宽内的每个子带中去。第m跳跳频信号对应子带序号j的计算方法为将m与K的商向上取整，即j＝ceil(m/K)；
(6)频带干扰状态信息下发
每个子带的频带干扰状态信息用1比特来表示，“1”表示该子带有干扰，“0”表示该子带没有干扰；将N个子带的N比特干扰状态信息通过状态信息下发；
(7)自适应抗干扰
接收端接收到下发的频带干扰状态信息后，根据频带干扰状态调整跳频频率，躲避被干扰的频带，并通知发送端同时调整跳频频率，实现收发自适应抗干扰。
CN201611140232.2A 2016-12-12 2016-12-12 一种跳频系统的频带干扰检测方法 Active CN106656372B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611140232.2A CN106656372B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种跳频系统的频带干扰检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611140232.2A CN106656372B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种跳频系统的频带干扰检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106656372A true CN106656372A (zh) 2017-05-10
CN106656372B CN106656372B (zh) 2020-04-10

Family

ID=58824327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611140232.2A Active CN106656372B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种跳频系统的频带干扰检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106656372B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111030729A (zh) * 2019-11-19 2020-04-17 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种跳频通信系统通信模式决策方法
CN111934712A (zh) * 2020-08-07 2020-11-13 电子科技大学 基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法
CN113965224A (zh) * 2021-10-14 2022-01-21 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种适用于跳频系统的dft信号检测方法
CN115441931A (zh) * 2022-08-30 2022-12-06 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种星地协同的干扰检测与躲避系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1883137A (zh) * 2003-05-12 2006-12-20 高通股份有限公司 Ofdma系统中利用码分复用导频的快速跳频
US20090257396A1 (en) * 2008-04-09 2009-10-15 Texas Instruments Incorporated System and method of adaptive frequency hopping with look ahead interference prediction
CN103441779A (zh) * 2013-09-22 2013-12-11 郭建新 一种基于认知无线电的跳频通信抗干扰方法
CN104301006A (zh) * 2014-09-26 2015-01-21 西安空间无线电技术研究所 一种多路慢跳频信号抗干扰处理系统
CN105281791A (zh) * 2014-07-24 2016-01-27 北京信威通信技术股份有限公司 一种ofdm无线通信系统中的干扰检测方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1883137A (zh) * 2003-05-12 2006-12-20 高通股份有限公司 Ofdma系统中利用码分复用导频的快速跳频
US20090257396A1 (en) * 2008-04-09 2009-10-15 Texas Instruments Incorporated System and method of adaptive frequency hopping with look ahead interference prediction
CN103441779A (zh) * 2013-09-22 2013-12-11 郭建新 一种基于认知无线电的跳频通信抗干扰方法
CN105281791A (zh) * 2014-07-24 2016-01-27 北京信威通信技术股份有限公司 一种ofdm无线通信系统中的干扰检测方法
CN104301006A (zh) * 2014-09-26 2015-01-21 西安空间无线电技术研究所 一种多路慢跳频信号抗干扰处理系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111030729A (zh) * 2019-11-19 2020-04-17 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种跳频通信系统通信模式决策方法
CN111030729B (zh) * 2019-11-19 2021-06-08 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种跳频通信系统通信模式决策方法
CN111934712A (zh) * 2020-08-07 2020-11-13 电子科技大学 基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法
CN111934712B (zh) * 2020-08-07 2021-06-04 电子科技大学 基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法
CN113965224A (zh) * 2021-10-14 2022-01-21 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种适用于跳频系统的dft信号检测方法
CN115441931A (zh) * 2022-08-30 2022-12-06 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种星地协同的干扰检测与躲避系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN106656372B (zh) 2020-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106656372A (zh) 一种跳频系统的频带干扰检测方法
US9379924B2 (en) Cognitive radio spectrum sensing with improved edge detection of frequency bands
CN102664657B (zh) 一种自适应中值门限频域抗干扰方法
CN106161297B (zh) Ofdm系统中基于独立分量分析的抗导频欺骗攻击信道估计和识别方法
CN107026810A (zh) 突发直扩系统及其突发直扩波形的伪码同步方法
CN104821837B (zh) 一种用于mf‑tdma体制的跳频抗干扰系统
CN104301006B (zh) 一种多路慢跳频信号抗干扰处理系统
CN102944884A (zh) Gnss接收机检测并消除窄带干扰的方法
CN109947238B (zh) 一种基于wifi的非合作式手势识别的方法
CN101594166B (zh) 短距离无线网络中消除信号中干扰的方法和装置
CN108957399A (zh) 一种利用lte信号信道状态信息实现运动检测的方法
CN109617631B (zh) 基于数字信道化瞬时参数测量的侦察系统自适应接收方法
CN105071830B (zh) 一种直扩信号的检测识别方法
CN105591990A (zh) 一种脉冲干扰的抑制方法
CN100375401C (zh) 扩频系统中窄带干扰消除的方法和装置
US8175829B2 (en) Analyzer for signal anomalies
CN102571139A (zh) 一种自适应抗干扰系统及方法
CN112929141A (zh) 一种基于图传信号匹配的无人机检测识别方法和系统
TW200926689A (en) Radar detection method and apparatus using the same
CN106161323B (zh) 信号的处理方法和装置
CN103248595A (zh) 一种自适应同址干扰抵消方法和装置
CN101888262B (zh) 一种采用高密度差分跳频的通信方法
CN110224954A (zh) 一种基于基带信号处理的通信抗跟踪干扰实现方法及系统
CN102571656B (zh) 短距离无线网络中消除信号中干扰的方法和装置
CN114025378B (zh) 一种基于跨信道扫描的LoRa信道占用检测方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant