性能分析及仿真結(jié)果 - 跳頻通信中的抗干擾同步算法研究

本位提出的算法是利用頻點(diǎn)峰值和他們之間的距離信息作為判定的依據(jù)，故對(duì)指定頻點(diǎn)上的信息能否正確接收不敏感。相對(duì)于干擾掉指定頻點(diǎn)上所攜帶的信息，干擾掉指定頻點(diǎn)上的能量信息是困難的，所以它有較強(qiáng)適應(yīng)性。性能分析分為兩個(gè)部分：一是系統(tǒng)的抗干擾性能，另一個(gè)是系統(tǒng)同步時(shí)間的性能指標(biāo)。

4.1 抗干擾性能分析

跳頻同步系統(tǒng)主要有三種不同類型的干擾，分別為寬帶低密度干擾、窄帶高密度干擾和假冒同步干擾。寬帶低密度干擾需要較大的功率才能達(dá)到干擾效果，干擾效率低;窄帶高密度干擾，利用較高的干擾能量壓制部分頻點(diǎn)，對(duì)受壓制的頻點(diǎn)有較強(qiáng)的干擾能力，但受干擾的頻帶能夠覆蓋跳頻同步頻點(diǎn)的概率較小，干擾效率也不高;假冒干擾，干擾方使用被干擾方的同步頻率發(fā)送速率、格式和代數(shù)結(jié)構(gòu)都合法的假冒同步信息。這種干擾有可能造成頻繁的虛警，破壞同步系統(tǒng)的正常工作。對(duì)跳頻同步系統(tǒng)抗干擾能力可以從捕獲概率和虛警概率兩個(gè)方面去考察。

由前述算法介紹可知，假設(shè)系統(tǒng)共有n個(gè)正確的峰值信息用于計(jì)算跳轉(zhuǎn)位置，則共有

組的組合可以正確給出跳轉(zhuǎn)位置，又假設(shè)系統(tǒng)正確接收到的頻點(diǎn)峰值信息有k個(gè)，則共有

組能夠正確給出跳轉(zhuǎn)位置的組合。因?yàn)槭艿礁蓴_而漏收、錯(cuò)收的頻點(diǎn)峰值信息的組合所給出的跳轉(zhuǎn)位置或者不存在，或者是發(fā)散的，不會(huì)對(duì)判斷正確的跳轉(zhuǎn)位置帶來(lái)太大的影響。

圖5仿真的是正確頻點(diǎn)峰值信息個(gè)數(shù)與干擾頻點(diǎn)峰值信息個(gè)數(shù)不同組合情況下對(duì)正確跳轉(zhuǎn)位置的影響。

4.2 系統(tǒng)的時(shí)間指標(biāo)分析

系統(tǒng)同步時(shí)間是指完成同步所需的時(shí)間。在基于定時(shí)快速掃描駐留同步過(guò)程中。同步時(shí)間就是同步頭的時(shí)間，本系統(tǒng)在理想情況下4個(gè)頻點(diǎn)峰值信息就可以準(zhǔn)確地完成同步跳轉(zhuǎn)隨機(jī)跳的時(shí)間信息的計(jì)算，同步時(shí)間非常的短。圖6給出了系統(tǒng)同步時(shí)間與參與計(jì)算的頻點(diǎn)峰值信息個(gè)數(shù)之間的關(guān)系。

4.3 系統(tǒng)復(fù)雜性分析

基于定時(shí)信息的跳頻同步方式，在縮短同步捕獲時(shí)間方面優(yōu)于等待搜索式和位移等待式自同步方式;在可靠性方面優(yōu)于精確時(shí)鐘定時(shí)同步方式;在節(jié)省頻率資源方面優(yōu)于插入導(dǎo)頻頭同步方式。但在收端的快速掃描駐留同步過(guò)程中，頻率合成器頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間要短，頻率跳變速率需增至4倍，而且對(duì)同步頭的檢測(cè)判斷過(guò)程中相應(yīng)地增加了信號(hào)處理的復(fù)雜性。因此這種同步方式性能的提高是以增加頻率合成器的技術(shù)難度和運(yùn)算復(fù)雜度為代價(jià)的。

5 結(jié)論

本文針對(duì)跳頻系統(tǒng)中同步環(huán)節(jié)薄弱的問(wèn)題，給出了一種抗干擾能力強(qiáng)的快速跳頻同步算法。算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中充分考慮了先接收到的頻點(diǎn)峰值信息的優(yōu)先權(quán)，使得該算法更加適合實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境。算法有較好的抗干擾性能，且同步時(shí)間短，能夠在復(fù)雜電磁環(huán)境中較好地解決跳頻系統(tǒng)同步頭易受干擾的問(wèn)題。