一种用于mf-tdma体制的跳频抗干扰系统的制作方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]目前对基于功率估计的干扰判断方法的研宄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】
[0005]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。
[0006]本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现:
[0007]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；
[0008]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 (η)、…、Sn (η)，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;
[0009]功率估计与干扰判断单元，分别对定频基带信号S (η)和N路信号S1 (n)、S2 (η)、…、Sn(η)进行功率估计以及对每路S1OihS2Oih…、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(SI)、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);
[0010]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SI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；
[0011]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；
[0012]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
[0013]译码单元，对同步捕获单元输出的数据进行LDPC译码。
[0014]定频基带信号S (η)包括N个载波频段。
[0015]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；
[0016]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；
[0017]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Sjn)、S2 (η)、…、Sn(η)，其中N路信号S1(Ii)、S2 (η)、…、Sn (η)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I的正整数，X为大于帧同步独特码的长度的正整数。
[0018]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；
[0019]第一功率估计模块，对接收的基带信号S(η)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；
[0020]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；
[0021]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(Ii)、S2(η)、…、Sn(η)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P1-j，其中I彡i彡N，1彡j彡M。
[0022]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:
[0023](I)分别对N路信号S1(Ii)、S2 (η)、…、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);
[0024](2)对每路信号同一时隙内每跳信号的功率与步骤(I)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(SI)，然后对受干扰情况为(SI)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