CN110649940B - 一种捕获阶段转发干扰抑制的快跳频系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种捕获阶段转发干扰抑制的点对点快跳频系统。在传统点对点快跳频系统接收基础上，增加一路搜索检测支路单元、一个峰值比对及支路选择单元，通过两个搜索支路的最大峰值和次大峰值的位置关系比对，来判断是否存在转发干扰；如果存在转发干扰，以其中一个搜索支路的最大峰值和次大峰值对应的相位作为两个支路的预跟踪相位同时启动，对于两个支路均出现同步头相关峰的，选择峰值先出现的那个支路作为真实信号支路，对于两个支路只有一个出现同步头相关峰的，则选择该支路作为真实信号支路；本发明解决了同步捕获阶段转发干扰对通信传输的影响问题。

Description

一种捕获阶段转发干扰抑制的快跳频系统
技术领域
本发明涉及一种点对点快跳频系统同步捕获阶段识别转发干扰的处理方法，属于抗干扰通信技术领域。
背景技术
目前跳频系统绝大多数均采用基于TOD的同步方案，这种同步方案的核心是收发双方的跳频频点都和时间是一种绑定关系，而跳频频点的变化规律(跳频图案)是双方事先约定的，因此收方只要获取了发方的TOD信息，就完成了接收同步。
为了提高隐蔽性以及节省资源，点对点快跳频系统的发送方只在有业务时才发起传输，因而接收方必须跳频同步和跳频跟踪两个过程，在信息格式编排分为前导头、传输数据两部分，其中前导头用于接收方的同步捕获，传输数据部分用于传输真正的通信数据。点对点快跳频系统采用的同步技术方案为：考虑收发的时间误差，最大误差范围所对应的TOD位数在前导阶段传输，前导阶段的同步频率由TOD高位和相应的算法决定，一般而言，前导阶段的持续时间会大于同步频率的图案周期，也就是说前导阶段会有若干个同步频率重复周期。收方在前导头阶段通过滑动相关，完成跳频频率同步和相位粗同步，得到TOD低位信息，就可完成传输数据部分的跳频图案同步。
全面考虑来说，转发干扰可控参数有三个：功率、时延、信号特征，功率是指发出的干扰信号达到接收方时相对真实信号而言的大小；时延是指发出的干扰信号达到接收方时相对真实信号而言的时延；信号特征是指发出的干扰信号相对于原信号在信号特征上是否有改变。
在考虑转发干扰的影响时也必须将上述三个因素都考虑到，时延的不同主要影响同步捕获到真实信号的概率，一般而言，时延越大，捕获到真实信号的概率越低。从功率而言，一般而言，干扰倾向于比真实信号功率大，但抗干扰时不能以这个作为区分干扰和真实信号的依据，干扰信号如果利用改信号特征+小功率的组合，仅以功率大小作为区分依据，可能会导致通信失败。
目前可见的跳频系统转发干扰对抗中，往往只提及提高跳速，利用时间优势将干扰的影响排除，这一措施对跟踪阶段是有效的，但没有考虑捕获阶段存在转发干扰的问题。
发明内容
本发明的技术解决问题为：在原有系统接收结构的基础上，新增一路双搜索检测支路单元，利用两个单元的信号捕获的功率及位置特征，实现对转发干扰的检测；再根据同步头峰值出现的情况及先后，选择真实信号支路输出或者重启捕获。解决了同步捕获阶段转发干扰的影响，同步不影响无干扰下的性能。
本发明采用的技术方案为：
一种捕获阶段转发干扰抑制的快跳频系统，包括：峰值比对及支路选择单元、第一搜索检测支路单元、第二搜索检测支路单元和捕获判定单元；
第一搜索检测支路单元：第一本地解跳本振接收捕获判定单元提供的频率控制信号S1(t)，完成与接收跳频信号的混频，将积分累加后的结果S2(t)送给捕获判定单元，将解跳后的信号S7(t)送给峰值比对及支路选择单元；
第二搜索检测支路单元：第二本地解跳本振接收捕获判定单元提供的频率控制信号S3(t)，完成与接收跳频信号的混频，将积分累加后的结果S4(t)送给捕获判定单元，将解跳后的信号S8(t)送给峰值比对及支路选择单元；
捕获判定单元：分为捕获及转发干扰检测、预跟踪两个阶段，在捕获及转发干扰检测阶段时，接收来自峰值比对及支路选择单元的捕获启动信号S5(t)，输出给第一搜索检测支路单元的控制信号S1(t)、给第二搜索检测支路单元的控制信号S3(t)，接收来自第一搜索检测支路单元的积分累加结果S2(t)、第二搜索检测支路单元的积分累加结果S4(t)，在捕获搜索结束后完成转发干扰检测判定，结果为S6(t)；
预跟踪阶段，根据转发干扰检测判定结果S6(t)给第一搜索检测支路单元的控制信号S1(t)赋值，或同时给第一搜索检测支路单元的控制信号S1(t)、第二搜索检测支路单元的控制信号S3(t)赋值；将转发干扰检测判定结果S6(t)送给峰值比对及支路选择单元；
峰值比对及支路选择单元：分为初始阶段、预跟踪阶段；在初始阶段，给捕获判定单元送捕获启动信号S5(t)；预跟踪阶段，接收来自捕获判定单元的转发干扰检测判定结果S6(t)，搜索同步头，根据同步头峰值出现位置，从第一搜索检测支路单元送来的解跳后的信号S7(t)、第二搜索检测支路单元送来的解跳后的信号S8(t)中选择一个作为真实信号送给后续处理，或者将送给捕获判定单元的捕获启动信号S5(t)重新置位。
进一步的，捕获判定单元在捕获及转发干扰检测阶段生成S1(t)、S3(t)的机制如下：
如果捕获启动信号S5(t)有效，则令S1(t)的起始搜索频率fL1＝f0、起始相位为0，S3(t)的起始搜索频率
Figure BDA0002186862550000031
初始相位为0，在每接收到搜索检测支路单元送来的S2(t)、S4(t)更新一次数据后，fL1、fL2在上次频率相位基础上均同时向后延迟1/m跳。
N为用于同步的同步频率集的循环周期，同步频率集的频点按顺序为f0，f1，...fN-1，N为偶数。1/m代表捕获的相位调整精度，m的取值范围为1/32≤m≤1/2。
进一步的，捕获判定单元在预跟踪阶段生成S1(t)、S3(t)的机制如下：
如果转发干扰检测判定存在转发干扰，即S6(t)＝1，则令S1(t)＝L1pmax、S3(t)＝L1plar，如果转发干扰检测判定不存在转发干扰，即S6(t)＝0，则令S1(t)＝L1pmax。
进一步的，峰值比对及支路选择单元在预跟踪阶段选择真实信号支路或重新置位S5(t)的机制如下：
当S6(t)＝1时，同时启动两个初值为0的计数器cnt1、cnt2，记录第一搜索检测支路单元、第二搜索检测支路单元是否有出现同步头峰值及峰值位置，第一搜索检测支路单元如果出现峰值，记录此时cnt1的计数值t1；第二搜索检测支路单元如果出现峰值，记录此时cnt2的计数值t2；如果第一、第二搜索检测支路单元都出现峰值，且t1≤t2，选择解跳后的信号S7(t)作为真实信号支路输出；否则选择解跳后的信号S8(t)作为真实信号支路输出；
如果第一搜索检测支路单元出现同步头峰值且第二搜索检测支路单元没有出现同步头峰值，则选择解跳后的信号S7(t)作为真实信号支路输出；
如果第二搜索检测支路单元出现同步头峰值且第一搜索检测支路单元没有出现同步头峰值，则选择解跳后的信号S8(t)作为真实信号支路输出；
如果第一、第二搜索检测支路单元都没有出现峰值，将捕获启动信号S5(t)重新置为有效；
当S6(t)＝0时，如果第一搜索检测支路单元出现峰值，则解跳后的信号S7(t)作为真实信号支路输出；如果第一搜索检测支路单元没有出现峰值，将捕获启动信号S5(t)重新置为有效。
进一步的，捕获判定单元在捕获及转发干扰检测阶段生成S6(t)的机制如下：
在完成一个同步频率周期的相位搜索后，S2(t)、S4(t)分别得到
Figure BDA0002186862550000041
个结果，其中，分别记为
Figure BDA0002186862550000042
和
Figure BDA0002186862550000043
分别找到最大值
Figure BDA0002186862550000044
Figure BDA0002186862550000045
和次大值
Figure BDA0002186862550000046
Figure BDA0002186862550000047
以及P1max、P2max、P1lar、P2lar对应的位置分别记为L1pmax、L1plar、L2pmax、L2plar；
如果满足两个条件C1和C2，则判定存在转发干扰，令S6(t)＝1，否则判定不存在转发干扰，令S6(t)＝0。
进一步的，条件C1是指abs(P1max-P2max)≤X且abs(P1lar-P21ar)≤X；
条件C2是指满足C21、C22、C23、C24中任一个；
C21、C22、C23、C24表示如下：
C21：L1pmax＞L1plar、L2pmax＞L2plar且abs(L1pmax-L1plar-(L2pmar-L2plar))≤Y
C22：L1pmax＜L1plar、L2pmax＜L2plar且abs(L1pmax-L1plar-(L2pmax-L2plar))≤Y
C23：L1pmax＞L1plar、L2pmax＜L2plar且
Figure BDA0002186862550000051
Figure BDA0002186862550000052
C24：L1pmax＜L1plar、L2pmax＞L2plar且
Figure BDA0002186862550000053
Figure BDA0002186862550000054
进一步的，阈值X的取值范围建议为1dB～1.5dB，阈值γ的取值为
Figure BDA0002186862550000055
其中roundup表示向上取整。
进一步的，同步头的长度d、峰值比对门限th根据系统参数折中选取，在系统给定的信噪比下，选定的d和th使得同步头捕获率在90％以上。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)、本发明提供的点对点快跳频系统同步捕获阶段识别转发干扰的处理方法，可以解决同步捕获阶段存在转发干扰的影响问题，搜索未见专利及文献涉及此问题。
(2)、本发明提供的点对点快跳频系统同步捕获阶段识别转发干扰的处理方法，在传统点对点快跳频系统接收基础上，仅增加一路搜索检测支路单元、一个峰值比对及支路选择单元，资源代价小，不影响无干扰情况下的性能，对存在转发干扰时的不同因素影响均能适应，鲁棒性强。
附图说明
图1为本发明方法的处理框图；
图2为本发明中搜索检测支路单元频率相位赋值流程图；
图3为本发明中真实信号支路选择及捕获启动信号赋值流程图。
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，本发明提供一种点对点快跳频系统同步捕获阶段识别转发干扰的处理方法，在传统点对点快跳频系统接收结构基础上，增加一路搜索检测支路单元和一个峰值比对及支路选择单元，捕获判定单元增加了对转发干扰的检测方法。
下面分别对几个单元进行详细介绍。
(一)搜索检测支路单元
搜索检测支路单元共有2路，结构相同，二者都接收相同的跳频信号，接收捕获判定单元的频率相位控制信号(单元1为S1(t)、单元2为S3(t))，输出用于捕获判定的积分累加后的结果到捕获判定单元(单元1为S2(t)、单元2为S4(t)))，输出解跳后用于预跟踪的信号到峰值比对及支路选择单元(单元1为S7(t)、单元2为S8(t))。搜索检测支路单元的工作为流水线模式，用于捕获的积分长度(为系统参数)与原有系统保持一致。
具体的，
第一搜索检测支路单元：第一本地解跳本振接收捕获判定单元提供的频率控制信号S1(t)，完成与接收跳频信号的混频，将积分累加后的结果S2(t)送给捕获判定单元，将解跳后的信号S7(t)送给峰值比对及支路选择单元；
第二搜索检测支路单元：第二本地解跳本振接收捕获判定单元提供的频率控制信号S3(t)，完成与接收跳频信号的混频，将积分累加后的结果S4(t)送给捕获判定单元，将解跳后的信号S8(t)送给峰值比对及支路选择单元。
(二)捕获判定单元
捕获判定单元完成信号捕获及转发干扰检测的判定，输入信号包括2个搜索检测支路单元的捕获积分判定输入S2(t)、S4(t)，峰值比对及支路选择单元的捕获启动信号S5(t)；输出信号包括控制2个个搜索检测支路单元的本地频率相位S1(t)、S3(t)，转发干扰检测判定结果S6(t)除单元内部使用外，还送给峰值比对及支路选择单元。
具体的，捕获判定单元分为捕获及转发干扰检测、预跟踪两个阶段。
1、在捕获及转发干扰检测阶段时，接收来自峰值比对及支路选择单元的捕获启动信号S5(t)，输出给第一搜索检测支路单元的控制信号S1(t)、给第二搜索检测支路单元的控制信号S3(t)，接收来自第一搜索检测支路单元的积分累加结果S2(t)、第二搜索检测支路单元的积分累加结果S4(t)，在捕获搜索结束后完成转发干扰检测判定，结果为S6(t)；
2、预跟踪阶段，根据转发干扰检测判定结果S6(t)给第一搜索检测支路单元的控制信号S1(t)赋值，或同时给第一搜索检测支路单元的控制信号S1(t)、第二搜索检测支路单元的控制信号S3(t)赋值；将转发干扰检测判定结果S6(t)送给峰值比对及支路选择单元；
图2为搜索检测支路单元频率相位赋值流程图。
捕获判定单元按照工作流程分为捕获及转发干扰检测、预跟踪两个阶段。在捕获及转发干扰检测阶段，初始启动时，S5(t)启动脉冲有效，开始对2个搜索检测支路单元的S1(t)、S3(t)置值。一般而言，系统同步频率循环周期为N(为偶数)，对应的频点为f0，f1，...fN-1，N的数值由系统决定。令S1(t)的起始搜索频率fL1＝f0、起始相位为0(以f0的0相位为参考，也可表示为S1(t)＝0)，S3(t)的起始搜索频率
Figure BDA0002186862550000071
初始相位为0(以f0的0相位为参考，也可表示为
Figure BDA0002186862550000072
在S2(t)、S4(t)每更新一次数据后(代表完成了一个频率相位的积分累加)，fL1、fL2在上次频率相位基础上均同时向后延迟m跳，这里m的取值范围建议为1/32≤m≤1/2，具体选取根据捕获时间和预跟踪精度折中选取。
完成一个同步频率周期的相位遍历搜索，S2(t)、S4(t)分别得到
Figure BDA0002186862550000073
个结果，分别记为
Figure BDA0002186862550000081
知
Figure BDA0002186862550000082
分别找到最大值
Figure BDA0002186862550000083
和次大循
Figure BDA0002186862550000084
以及P1max、P2max、P1lar、P2lar对应的位置分别记为L1pmax、L1plar、L2pmax、L2plar。
如果同时满足以下两个条件：
条件C1：abs(P1max-P2max)≤X且abs(P1lar-P2lar)≤X，这里X(dB)代表允许的峰值的功率波动范围，其取值范围建议为1～1.5。
条件C1：满足C21、C22、C23、C24中任一个。
C21、C22、C23、C24表示如下：
C21：L1pmax＞L1plar、L2pmax＞L2plar且abs(L1pmax-L1plar-(L2pmar-L2plar))≤Y
C22：L1pmax＜L1plar、L2pmax＜L2plar且abs(L1pmax-L1plar-(L2pmax-L2plar))≤Y
C23：L1pmax＞L1plar、L2pmax＜L2plar且
Figure BDA0002186862550000085
Figure BDA0002186862550000086
C24：L1pmax＜L1plar、L2pmax＞L2plar且
Figure BDA0002186862550000087
Figure BDA0002186862550000088
这里Y代表两个支路最大值和次大值差值的波动范围，取值为
Figure BDA0002186862550000089
Figure BDA00021868625500000810
其中roundup表示向上取整。
如果满足两个条件C1和C2，则判定存在转发干扰，令检测结果令S6(t)＝1，否则认为不存在转发干扰，令S6(t)＝0。
接着，进入预跟踪阶段，如果S6(t)＝1，则将给搜索检测支路单元1的频率相位控制S1(t)赋值为L1pmax，将给搜索检测支路单元2的频率相位控制S3(t)赋值为L1plar；如果S6(t)＝0，则只将搜索检测支路单元1的频率相位控制S1(t)赋值为L1pmax。
(三)峰值比对及支路选择单元
峰值比对及支路选择单元完成同步头峰值搜索比对，根据搜索比对结果选择真实支路信号给后续处理环节或者通知捕获判定单元重新启动捕获。输入信号包括捕获判定单元的转发干扰判定结果S6(t)，两个搜索检测支路单元解跳后用于预跟踪的信号(单元1为S7(t)、单元2为S8(t))，输出信号为送给捕获判定单元的捕获启动信号S5(t)。
具体的，峰值比对及支路选择单元分为初始阶段、预跟踪阶段；
1、在初始阶段，给捕获判定单元送捕获启动信号S5(t)；
2、预跟踪阶段，接收来自捕获判定单元的转发干扰检测判定结果S6(t)，搜索同步头，根据同步头峰值出现位置，从第一搜索检测支路单元送来的解跳后的信号S7(t)、第二搜索检测支路单元送来的解跳后的信号S8(t)中选择一个作为真实信号送给后续处理，或者将送给捕获判定单元的捕获启动信号S5(t)重新置位。
图3为真实信号支路选择及捕获信号启动赋值流程图。
峰值比对及支路选择单元按照工作流程分为初始阶段和预跟踪阶段。在初始阶段，将捕获启动信号S5(t)置为有效脉冲，使捕获判定单元启动工作。
在预跟踪阶段，根据转发干扰判定结果，如果S6(t)＝1，同时启动两个计数器cnt1、cnt2(初值为0)，记录搜索检测支路单元1、搜索检测支路单元2是否有出现同步头峰值及峰值出现时cnt1、cnt2的数值cnt1＝t1、cnt2＝t2。同步头应选取自相关特性良好的序列，同步头的长度d、峰值比对门限th根据原系统参数折中选取，在原系统给定的信噪比下，建议选定的d和th使得同步头捕获率在90％以上。
如果搜索检测支路单元1、2都出现峰值，说明此时转发干扰信号并没有改变信号特征，此时根据t1、t2区分真实信号，t1≤t2，选择S7(t)作为真实信号支路输出；否则选择S8(t)作为真实信号支路输出。
如果搜索检测支路单元1、2只有1路出现峰值，说明此时时转发干扰信号改变了信号特征，因此选择出现峰值的那路作为真实信号支路输出，即如果支路单元1出现峰值选择S7(t)作为真实信号支路输出，反之选择S8(t)作为真实信号支路输出。
如果搜索检测支路单元1、2都没有出现峰值，说明捕获阶段为误捕，将捕获启动信号S5(t)重新置为有效脉冲，使捕获判定单元启动工作。
如果转发干扰判定结果S6(t)＝0，说明没有转发干扰，此时也只用关注搜索检测支路单元1是否出现峰值，如果出现峰值，说明存在信号，将S7(t)作为真实信号支路输出，如果没有出现峰值，说明不存在信号，将捕获启动信号S5(t)重新置为有效脉冲，使捕获判定单元启动工作。
下面以一个示例对本申请进行详细说明。
一个点对点快跳频系统系统，用于同步的跳频频率数N为30，同步搜索阶段时的频率相位搜索步进m为1/16跳，两个搜索检测支路单元捕获峰值比较允许的功率波动范围X(dB)取为1.2dB，两个支路最大值和次大值差值的波动范围Y为2。原系统给定的信噪比下，误码率为0.01，用于预跟踪阶段的同步头的长度d选为32、峰值比对门限th选为28，计算可得，信号存在时，同步头正确捕获的概率为
Figure BDA0002186862550000101
捕获判定单元：在捕获及转发干扰检测阶段，初始启动时，S1(t)的起始搜索频率fL1＝f0、起始相位为0(以f0的0相位为参考，也可表示为S1(t)＝0)，S3(t)的起始搜索频率fL2＝f15、初始相位为0(以f0的0相位为参考，也可表示为S3(t)＝239)，在S2(t)、S4(t)每更新一次数据后(代表完成了一个频率相位的积分累加)，fL1、fL2在上次频率相位基础上均同时向后延迟1/16跳。
完成一个同步频率周期的相位遍历搜索，搜索检测支路单元1的S2(t)、搜索检测支路单元2的S4(t)各有480个结果，分别为(S20，S21，...，S2(479))和(S40，S41，...，S4(479))，分别找到最大值P1max＝max(S20，S21，...，S2(479))、P2max＝max(S40，S41，...，S4(479))和次大值P1lar＝large[S20，S21，...，S2(479)，2]、P2lar＝large[S40，S41，...，S4(479)，2]，以及对应的位置：L1pmax、L1plar、L2pmax、L2plar。如果同时满足以下两个条件：
1)abs(P1max-P2max)≤1.2dB且abs(P1lar-P2lar)≤1.2dB；
2)L1pmax＞L1plar、L2pmax＞L2plar且abs(L1pmax-L1plar-(L2pmar-L2plar))≤2；
L1pmax＜L1plar、L2pmax＜L2plar且abs(L1pmax-L1plar-(L2pmax-L2plar))≤2；
L1pmax＞L1plar、L2pmax＜L2plar且abs(L1pmax-L1plar+L2plar-L2pmax-480)≤2；
L1pmax＜L1plar、L2pmax＞L2plar且abs(L1plar-L1pmax+L2pmax-L2plar-480)≤2；
则判定存在转发干扰，令检测结果令S6(t)＝1，否则认为不存在转发干扰，令S6(t)＝0。
接着，进入预跟踪阶段，如果S6(t)＝1，则将给搜索检测支路单元1的频率相位控制S1(t)赋值为L1pmax，将给搜索检测支路单元2的频率相位控制S3(t)赋值为L1plar；如果S6(t)＝0，则只将搜索检测支路单元1的频率相位控制S1(t)赋值为L1pmax。
峰值比对及支路选择单元：在初始阶段，将捕获启动信号S5(t)置为有效脉冲，使捕获判定单元启动工作。在预跟踪阶段，根据转发干扰判定结果，如果S6(t)＝1，同时启动两个计数器cnt1、cnt2(初值为0)，记录搜索检测支路单元1、搜索检测支路单元2是否有出现同步头峰值及峰值出现时cnt1、cnt2的数值cnt1＝t1、cnt2＝t2。
如果搜索检测支路单元1、2都出现峰值(相关值≥28)，说明此时转发干扰信号并没有改变信号特征，此时根据t1、t2区分真实信号，t1≤t2，选择S7(t)作为真实信号支路输出；否则选择S8(t)作为真实信号支路输出。
如果搜索检测支路单元1、2只有1路出现峰值(相关值≥28)，说明此时转发干扰信号改变了信号特征，因此选择出现峰值的那路作为真实信号支路输出，即如果支路单元1出现峰值选择S7(t)作为真实信号支路输出，如果支路单元2出现峰值选择S8(t)作为真实信号支路输出。
如果搜索检测支路单元1、2都没有出现峰值(相关值＜28)说明捕获阶段为误捕，将捕获启动信号S5(t)重新置为有效脉冲，使捕获判定单元启动工作。
如果转发干扰判定结果S6(t)＝0，说明没有转发干扰，此时也只用关注搜索检测支路单元1是否出现峰值，如果出现峰值(相关值≥28)，说明存在信号，将S7(t)作为真实信号支路输出，如果没有出现峰值(相关值＜28)，说明不存在信号，将捕获启动信号S5(t)重新置为有效脉冲，使捕获判定单元启动工作。
本发明提供的点对点快跳频系统同步捕获阶段识别转发干扰的处理方法，解决同步捕获阶段存在转发干扰的影响问题。在传统点对点快跳频系统接收基础上，仅增加一路搜索检测支路单元、一个峰值比对及支路选择单元，资源代价小，不影响无干扰情况下的性能，对存在转发干扰时的不同因素影响均能适应，鲁棒性强。
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 (6)

1.一种捕获阶段转发干扰抑制的快跳频系统，其特征在于包括：峰值比对及支路选择单元、第一搜索检测支路单元、第二搜索检测支路单元和捕获判定单元；
第一搜索检测支路单元：第一本地解跳本振接收捕获判定单元提供的频率控制信号S1(t)，完成与接收跳频信号的混频，将积分累加后的结果S2(t)送给捕获判定单元，将解跳后的信号S7(t)送给峰值比对及支路选择单元；
第二搜索检测支路单元：第二本地解跳本振接收捕获判定单元提供的频率控制信号S3(t)，完成与接收跳频信号的混频，将积分累加后的结果S4(t)送给捕获判定单元，将解跳后的信号S8(t)送给峰值比对及支路选择单元；
捕获判定单元：包括捕获及转发干扰检测、预跟踪两个阶段，在捕获及转发干扰检测阶段时，接收来自峰值比对及支路选择单元的捕获启动信号S5(t)，输出给第一搜索检测支路单元的控制信号S1(t)、给第二搜索检测支路单元的控制信号S3(t)，接收来自第一搜索检测支路单元的积分累加结果S2(t)、第二搜索检测支路单元的积分累加结果S4(t)，在捕获搜索结束后完成转发干扰检测判定，结果为S6(t)；
预跟踪阶段，根据转发干扰检测判定结果S6(t)给第一搜索检测支路单元的控制信号S1(t)赋值，或同时给第一搜索检测支路单元的控制信号S1(t)、第二搜索检测支路单元的控制信号S3(t)赋值；将转发干扰检测判定结果S6(t)送给峰值比对及支路选择单元；
峰值比对及支路选择单元：包括初始阶段、预跟踪阶段；在初始阶段，给捕获判定单元送捕获启动信号S5(t)；预跟踪阶段，接收来自捕获判定单元的转发干扰检测判定结果S6(t)，搜索同步头，根据同步头峰值出现位置，从第一搜索检测支路单元送来的解跳后的信号S7(t)、第二搜索检测支路单元送来的解跳后的信号S8(t)中选择一个作为真实信号送给后续处理，或者将送给捕获判定单元的捕获启动信号S5(t)重新置位；
N为用于同步的同步频率集的循环周期，同步频率集的频点按顺序为f0，f1，…fN-1，N为偶数；
1/m代表捕获的相位调整精度，m的取值范围为1/32≤m≤1/2；
捕获判定单元在捕获及转发干扰检测阶段生成S6(t)的机制如下：
在完成一个同步频率周期的相位搜索后，S2(t)、S4(t)分别得到
Figure FDA0002997232920000021
个结果，其中，分别记为
Figure FDA0002997232920000022
和
Figure FDA0002997232920000023
分别找到最大值
Figure FDA0002997232920000024
Figure FDA0002997232920000025
和次大值
Figure FDA0002997232920000026
Figure FDA0002997232920000027
以及P1max、P2max、P1lar、P2lar对应的位置分别记为L1pmax、L1plar、L2pmax、L2plar；
如果满足两个条件C1和C2，则判定存在转发干扰，令S6(t)＝1，否则判定不存在转发干扰，令S6(t)＝0；
条件C1是指abs(P1max-P2max)≤X且abs(P1lar-P2lar)≤X；
条件C2是指满足C21、C22、C23、C24中任一个；
C21、C22、C23、C24表示如下：
C21:L1pmax＞L1plar、L2pmax＞L2plar且abs(L1pmax-L1plar-L2pmar-L2plar≤Y
C22:L1pmax＜L1plar、L2pmax＜L2plar且abs(L1pmax-L1plar-L2pmax-L2plar≤Y
C23:L1pmax＞L1plar、L2pmax＜L2plar且abs(L1pmax-L1plar+L2plar-L2pmax-Nm≤Y
C24:L1pmax＜L1plar、L2pmax＞L2plar且
Figure FDA0002997232920000031
Figure FDA0002997232920000032
X、Y为阈值。
2.根据权利要求1所述的一种捕获阶段转发干扰抑制的快跳频系统，其特征在于：捕获判定单元在捕获及转发干扰检测阶段生成S1(t)、S3(t)的机制如下：
如果捕获启动信号S5(t)有效，则令S1(t)的起始搜索频率fL1＝f0、起始相位为0，S3(t)的起始搜索频率
Figure FDA0002997232920000033
初始相位为0，在每接收到搜索检测支路单元送来的S2(t)、S4(t)更新一次数据后，fL1、fL2在上次频率相位基础上均同时向后延迟1/m跳。
3.根据权利要求1所述的一种捕获阶段转发干扰抑制的快跳频系统，其特征在于：捕获判定单元在预跟踪阶段生成S1(t)、S3(t)的机制如下：
如果转发干扰检测判定存在转发干扰，即S6(t)＝1，则令S1(t)＝L1pmax、S3(t)＝L1plar，如果转发干扰检测判定不存在转发干扰，即S6(t)＝0，则令S1(t)＝L1pmax。
4.根据权利要求1所述的一种捕获阶段转发干扰抑制的快跳频系统，其特征在于：判定存在转发干扰，令检测结果S6(t)＝1，否则认为不存在转发干扰，令S6(t)＝0；
峰值比对及支路选择单元在预跟踪阶段选择真实信号支路或重新置位S5(t)的机制如下：
当S6(t)＝1时，同时启动两个初值为0的计数器cnt1、cnt2，记录第一搜索检测支路单元、第二搜索检测支路单元是否有出现同步头峰值及峰值位置，第一搜索检测支路单元如果出现峰值，记录此时cnt1的计数值t1；第二搜索检测支路单元如果出现峰值，记录此时cnt2的计数值t2；如果第一、第二搜索检测支路单元都出现峰值，且t1≤t2，选择解跳后的信号S7(t)作为真实信号支路输出；否则选择解跳后的信号S8(t)作为真实信号支路输出；
如果第一搜索检测支路单元出现同步头峰值且第二搜索检测支路单元没有出现同步头峰值，则选择解跳后的信号S7(t)作为真实信号支路输出；
如果第二搜索检测支路单元出现同步头峰值且第一搜索检测支路单元没有出现同步头峰值，则选择解跳后的信号S8(t)作为真实信号支路输出；
如果第一、第二搜索检测支路单元都没有出现峰值，将捕获启动信号S5(t)重新置为有效；
当S6(t)＝0时，如果第一搜索检测支路单元出现峰值，则解跳后的信号S7(t)作为真实信号支路输出；如果第一搜索检测支路单元没有出现峰值，将捕获启动信号S5(t)重新置为有效。
5.根据权利要求1所述的一种捕获阶段转发干扰抑制的快跳频系统，其特征在于：阈值X的取值范围建议为1dB～1.5dB，阈值Y的取值为
Figure FDA0002997232920000041
Figure FDA0002997232920000042
其中roundup表示向上取整。
6.根据权利要求1所述的一种捕获阶段转发干扰抑制的快跳频系统，其特征在于：同步头的长度d、峰值比对门限th根据系统参数折中选取，在系统给定的信噪比下，选定的d和th使得同步头捕获率在90％以上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111817749B (zh) * 2020-07-08 2022-02-01 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种抗转发干扰的直接序列扩频接收机及抗转发干扰方法
CN112698367B (zh) * 2020-11-26 2024-01-26 成都国星通信有限公司 一种卫星导航接收机的抗转发式干扰处理方法
CN116131880B (zh) * 2023-04-19 2023-06-27 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种单通道高速跳频数据链抗干扰方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0745297A1 (en) * 1994-09-26 1996-12-04 International Business Machines Corporation Robust frequency management and acquisition in a wireless local area network that uses frequency-hopping radios
CN101834632A (zh) * 2010-04-16 2010-09-15 西安电子科技大学 跳频通信中捕获同步的方法
CN102710286A (zh) * 2012-06-19 2012-10-03 电子科技大学 一种基于tod信息的快跳频同步方法
CN107182292B (zh) * 2011-12-20 2014-12-03 中国空空导弹研究院 一种快速跳频数据链同步跟踪方法
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
CN105425251A (zh) * 2015-11-09 2016-03-23 湖南中森通信科技有限公司 一种导航接收机抗转发式干扰信号的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0745297A1 (en) * 1994-09-26 1996-12-04 International Business Machines Corporation Robust frequency management and acquisition in a wireless local area network that uses frequency-hopping radios
CN101834632A (zh) * 2010-04-16 2010-09-15 西安电子科技大学 跳频通信中捕获同步的方法
CN107182292B (zh) * 2011-12-20 2014-12-03 中国空空导弹研究院 一种快速跳频数据链同步跟踪方法
CN102710286A (zh) * 2012-06-19 2012-10-03 电子科技大学 一种基于tod信息的快跳频同步方法
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
CN105425251A (zh) * 2015-11-09 2016-03-23 湖南中森通信科技有限公司 一种导航接收机抗转发式干扰信号的方法

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