一种非合作的跳频信号跳同步方法

一种高速跳频信号接收架构设计夏明赟【摘要】跳频是战场通信中广泛应用的一种抗截获、抗干扰技术,目前朝着宽频段、高跳速等方向发展.它的信号在时域上持续时间短,频域上则呈现瞬时窄带、长时宽带的特点.因此,在非合作条件下,对于普通的扫频式接收、模拟信道化接收等类型接收机,它已难以高效实现对其的全概率接收捕获.针对这一情况,根据实际项目需要,针对108~512 MHz范围内2000跳的高速跳频信号,设计了一种模拟信道化结合多级数字信道化的架构,降低了硬件资源规模,同时保证了对信号的全概率接收.%Frequency hopping as an anti-interception and anti-jamming technique, is widely used in battlefield communications, and now, develops towards broadband, high speed and so on. In time domain, its signal duration is short, while in frequency domain, it exhibits the characteristics of instantaneous narrow band and long-time broadband. For this reason, and under non-cooperative conditions, frequency hopping can hardly achieve full-probability receiver acquisition for conventional sweeping, receiving and analog channelized receivers. In view of this situation, based on the actual needs of the project, and aiming at high-speed channelized frequency-opping signal with 2000 hops in the range of 108~512 MHz, the architecture in combination of analog channelization with multi-level digital channelization is designed and implemented, thus reducing the size of hardware resource , while ensuring the full probability receiving of the signal.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2017(050)007【总页数】6页(P1375-1380)【关键词】跳频;数字信道化;多相滤波;带通采样【作者】夏明赟【作者单位】中国电子科技集团第三十研究所,四川成都 610041【正文语种】中文【中图分类】TN858战场通信中，跳频技术的出现极大降低了以往定频通信信号易被截获、被干扰的概率，提升了通信的保密性及可靠性。

杭州电子工业学院学报　第23卷第6期JOURNA L OF H ANG ZH OU I NSTIT UTE OF V ol.23,N o.6 2003年12月E LECTRONIC E NGI NEERI NG Dec.2003　跳频通信系统同步的一种方法任玉升,唐向宏,廖见盛(杭州电子工业学院通信分院,浙江杭州310018)摘要:介绍了跳频通信系统同步方法和同步过程,并阐述了自相关同步法实现跳频通信系统同步捕获和同步跟踪的原理,着重讨论了基于最大似然准则,对时间和频率同步跟踪分别采用时间平分法和频率替换法求取同步估计值的方法,给出了原理框图、公式推导以及实验仿真结果,并对实验仿真结果进行了性能分析。

实验仿真结果与性能分析表明该同步跟踪方法简单可行。

关键词:跳频;同步捕获;同步跟踪;最大似然中图分类号:TP914.41 文献标识码:A 文章编号:1001-9146(2003)06-0039-040　引　言跳频通信凭借其抗截获、抗干扰能力强,保密性好等优势,在现代通信,特别是军事通信中得到广泛的应用。

由于定时时钟相对误差、传输信道的多普勒频移等因素,跳频通信系统存在时间和频率的不确定性,为保证正常工作,建立和实现准确的跳频同步是关键。

实现跳频通信同步的方法有很多种,从实现形式上大致可分为外同步法和自同步法。

外同步法是指在信息码元中附加同步信息的方法,显然附加信息占用了一定的带宽,降低了信道利用率;自同步法直接从接收的跳频信号中提取相关信息实现同步,从而提高了信道利用率。

跳频通信同步从过程上又可分为同步捕获和同步跟踪两部分,这两个部分实现原理和方法也不相同。

1　FH/MFSK系统的同步捕获跳频同步捕获也称粗同步,其主要任务是使接收机从搜索状态接收到信号,达到基本同步状态。

它通常分为串行与并行两种方式。

串行同步捕获原理框图如图1所示[1,2]。

图1中,首先将接收到的信号与本地跳频发生器的解跳信号进行相关,通过中频滤波器和非相干解调器,然后进行积分可得其相关能量值,送入门限判决器。

一种超短波信道跳频同步方法及仿真
丁昊成;彭军伟;杨平
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2016(036)001
【摘要】同步是跳频通信系统关键技术之一.针对超短波跳频通信系统中同步的需求,提出了一种跳频同步方法,利用时间信息划分同步时隙,采用自同步头法并利用跳频同步信息中携带的相关码和TOD信息,实现准确、快速的初始同步.主要研究了跳频同步信息格式、跳频图案同步、跳频跟跳等问题,并对其同步性能进行了分析.仿真结果表明该跳频通信系统的初始同步时间能够满足需求,并且在高斯白噪声信道以及战术信道具备良好的捕获概率.
【总页数】3页(P80-82)
【作者】丁昊成;彭军伟;杨平
【作者单位】武汉船舶通信研究所武汉 430205;武汉船舶通信研究所武汉430205;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨 150001;武汉船舶通信研究所武汉 430205
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.一种新的高速跳频同步方法 [J], 朱礼亚;杜兴民;张曦
2.一种新的短波跳频通信网位同步方法及其实现 [J], 谢玲;甘良才;郭见兵
3.一种基于时间信息TOD的跳频同步方法 [J], 张远贵;向新;梅文华;曹闹昌
4.跳频通信系统的一种同步方法探讨 [J], 任玉升;唐向宏;廖见盛
5.超短波跳频通信抗干扰链路级仿真研究 [J], 李玉生;姚富强;柳永祥;王治元因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

非合作条件下实现跳频信号的跳同步方法研究[摘要]针对跳频信号侦察中，在非合作条件下进行信号跳同步问题，提出利用跳信号分段频谱比较分析实现跳频信号跳变时刻同步的方法。

实验证明该方法不仅可以有效实现跳频的跳同步，同时克服了跳速率估计精度不足的问题，且方法结构简单易于工程实现。

[关键词]跳同步短时傅里叶变换小波变换分段频谱分析中图分类号：tn914 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）04-0006-01本文提出一种可对真实跳频信号有效实现跳同步估计的方法，该方法首先利用短时傅里叶变换（stft）和小波变换（wt）的方法估计跳频信号的跳速率，以得到跳频信号每跳的时间周期，然后对一跳周期内的信号分段频谱特征进行比较分析，调整每跳信号的开始时刻，使信号同步到完整的跳周期内，实现跳频信号的跳同步。

1.跳频信号数学模型跳频信号的数学模型可以采用如下的复指数形式表示：式中a表示信号幅度；n表示跳频信号的第n跳；fn表示跳信号的频率，fn属于给定的信号集合，且随随机跳频序列控制变化；th表示跳周期，与跳速率rh成反比；c表示与跳初始时刻的时延；g（t）表示长度为th的脉冲信号。

则接收到的跳频信号可以表示为：x（t）=s（t）+n（t）（2）其中n（t）为高斯白噪声信号。

针对上述跳频信号模型，对于信号侦察方而言，最为关键的问题是准确稳定地估计跳速率rh和时延c。

考虑跳频信号载频随时间捷变的特性，现有研究中对跳频信号的这两个关键参数的有效分析方法主要是时频分析的方法。

2.跳速率估计跳频信号是一种时变谱信号，因此，采用时频分析的方法可以很好地分析跳频信号的谱特性。

这里利用短时傅里叶变换分析跳频信号，提取其时频脊线，然后利用小波变换提取时频脊线的边沿特征，这些边沿特征构成了体现信号跳速率的随机离散谱线，通过检测这些离散谱线的出现频率可以估计信号的跳速率参数。

利用短时傅里叶变换得到跳频信号的时频表示为：其中h（τ-t）是一个窗函数，在τ-t∈[-△/2，△/2]时为1，其他为0。

跳频通信系统同步的一种方法
任玉升;唐向宏;廖见盛
【期刊名称】《杭州电子科技大学学报》
【年(卷),期】2003(023)006
【摘要】介绍了跳频通信系统同步方法和同步过程,并阐述了自相关同步法实现跳频通信系统同步捕获和同步跟踪的原理,着重讨论了基于最大似然准则,对时间和频率同步跟踪分别采用时间平分法和频率替换法求取同步估计值的方法,给出了原理框图、公式推导以及实验仿真结果,并对实验仿真结果进行了性能分析.实验仿真结果与性能分析表明该同步跟踪方法简单可行.
【总页数】4页(P39-42)
【作者】任玉升;唐向宏;廖见盛
【作者单位】杭州电子工业学院通信分院,浙江,杭州,310018;杭州电子工业学院通信分院,浙江,杭州,310018;杭州电子工业学院通信分院,浙江,杭州,310018
【正文语种】中文
【中图分类】TP914.41
【相关文献】
1.短波跳频通信系统同步方法的研究分析 [J], 吴鉴冰
2.基于Simulink的跳频通信系统同步过程建模与仿真 [J], 赵龙华;王振华
3.一种稳健的AUV水声跳频通信系统同步检测方法 [J], 董继刚;姜玥
4.虚拟跳频通信系统同步技术研究 [J], 邢志华; 张念发; 刘长征
5.双通道跳频通信系统同步捕获方法 [J], 孙慧贤; 张玉华; 唐友喜; 全厚德
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专利名称：在无执照射频频谱中使用跳频的同步技术专利类型：发明专利
发明人：S·耶拉玛利,C-H·刘,T·卡多斯
申请号：CN201880009771.3
申请日：20180131
公开号：CN110249543A
公开日：
20190917
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：所描述的技术提供在无执照或共享射频频谱中使用跨数个跳频的同步信号传输。

基站可标识用于传送同步信号的跳频集合，并且在跳频上使用跳变模式传送同步信号。

寻求标识基站的用户装备(UE)可监视跳频中的一个或多个跳频以标识跳频上的一个或多个同步信号。

在一些情形中，可标识系统定时，并且可标识一个或多个基站ID。

在一些情形中，可基于每个跳频上的同步信号传输的周期性来监视跳频达可跨越特定基站的两个或多个同步信号的传输的历时。

申请人：高通股份有限公司
地址：美国加利福尼亚州
国籍：US
代理机构：上海专利商标事务所有限公司
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