低信噪比环境下Link-11解调方法研究.pdf

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1、第8期无线互联科技No．82015年4月Apri1，2015低信噪比环境下Link_11解调方法研究邓字(中国西南电子技术研究所，四川成都610036)摘要：现代信息化战争中，对Link—l1信号的侦收解调具有重要军事意义。为了提高低信噪比环境TLink一11信号解调性能，文章对Link一11解调中的关键技术进行了研究，首先改进了实现Link一11帧同步的载波相乘法，解决信号采样序列较短造成FFT分辨率低的问题，提高测频的时效性和精确性，然后改进并行多音频解调的相位谱方法，解决FFT采样占、少造

2、成相位谱偏差较大的问题，并基于改进的新方法设计了Link-11解调系统。文章还对环境噪声引起的解调误差进行了分析，仿真结果表明文章研究的方法能在低信噪比环境下较好地保持Linl1的解调精度。关键词：Link一11；载波相乘法；并行多音频解调1引言的检测信号，通过检测有明显区别的时刻点来确定帧边界，数据链是网络中心战的中枢神经系统，美军和北约根据实现帧同步。参考文献对现有的一些帧同步方法进行了分不同时期的作战需要和技术水平，开发应用了一系列的战术析，提出了能较好抑制噪声的载波相乘法。本文对载波相乘

3、数据链，从Link-ll、Link—llB、Link一4、Link-16到Lin22。法做了一些改进，可进一步提高载波频率测量精度，以提高虽然不断有新的数据链加入美军和北约作战序列，但最早装帧同步精度。备的Link～11在美军和北约现役装备中应用非常广泛，特别载波相乘法的原理类似相干解调，对接收到的Link一11在HF频段，Link一11仍然是最主要的一种数据链。例如，在美信号，设其前导码部分为国海军现役装备NTDS的主要水面作战舰艇、水下核攻击潜艇其中(为频率2915Hz的同步单音，(f)为频

4、率(如“鲟鱼”级和“洛杉矶级”核动力潜艇)、P一3c反潜巡逻s()：Ss,o(t)+咖()(1)机和E一2C预警机等主要平台的作战控制中，Link一11发挥着关键的作用。因此，对Link一11数据链的侦收解调研究在信息605Hz的多普勒频移校正单音。由于同步单音(f)在帧边界化战争中具有重要的意义。相位翻转180。，实际上就是BPSK调制信号。根据BPSKiN制原本文重点研究对截获~Link一11信号后的音频信号解调理同步单音可表示为方法，通过改进载波相乘法和并行多音频解调方法，提高在(2)式中

5、是双极性二进制数字信号，在一个帧间隔持续低信噪比环境下的Link-11解调精度，仿真分析结果表明本文Ssyn(t)=m(t)ACOS(‘”t+纸y十A(2)的工作可提高Link-ll解调的抗噪声性能。基于这两种方法的改进，文中设计了完整的Link一11信号解调系统，为工程实时间内的值或者为+1，或者为一1，△为帧边界的相位改现提供参考。变量。从(2)式中可见，信号(f)并不包含独立的载波分2Link．11解调关键技术量，但经平方后得到Linl1帧结构⋯如图1所示。帧间隔由传输速率决定，其式包含了

6、2倍频分量，可直接提取，2分频后就可到载数据传输速率分快、慢两种，快速率为2250bit／s，以每秒75帧工作，帧间隔为13．33ms；慢速率为1364bit／s，以每秒45．45㈤冬[1+∞2(掰f十‰十A妒)】(3)帧工作，帧间隔为22．Oms。得到载波频率后，产生本地载波c()=4cos(+纯)，与(f)相乘前导码l棚位参考f起始码I数据信息码l终止码l地址码(+()j·)5帧l1帧I2帧l若干帧l2帧l2帧图1Link一11帧结构竽【c0S((++‰++(4)对于截获的Link-ll射频

7、信号，首先进行下变频和多普勒频移校正，由于对该方法的研究已经比较成熟，本文不对下+c。s((一+妒一+A妒)】变频及多普勒频移校正方法进行探讨，详细的方法可见参考+4-(t)COS(￡十)文献，文中探讨经下变频和多普勒频移校正后的Link～ll音频信号处理方法。(4)式中(f)是噪声，经过低通滤波器后得到检测信号()2．1实现帧同步的改进载波相乘法如图l所示，Link一1l数据帧的前5帧称为前导码，由r(f)=竽cos(△l+‰一十△+(，)(5)605Hz的多普勒频移校正单音和29l5Hz的同

8、步单音组成双音频信号。2915Hz的同步单音在每帧边界处相移180。，用以精(5)式中，(f)是噪声n(t)通过低通滤波器后的噪声，确确定帧边界，实现帧同步。因此，只要对接收到的Link一11由于低通滤波器的通频带宽远远小于信号带宽，这里噪声信号做某种变换，得到在同步单音相位变化前后有明显区别(f)对检测信号r()的影响非常小。另外，载波频率是对作者简介：邓宇(1983一)，男，四川雅安人，硕士，工程师，研究方向：侦察对抗总体设计。——124——