电子干扰下最优跳频速率的研究

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1、干扰条件下非相关MFSK跳频系统最优跳频速率的研究张守玉1陈旭2（1装备指挥技术学院研究生管理大队北京1014162北京大学数学科学学院北京10080）摘要：跳频扩频通信已经成为当今军事和民用通信的重要抗干扰技术之一。较高的跳频速率能显著提高扩频系统的抗干扰性能，但是跳频速率的增加，许多新的问题随之产生。针对干扰条件下固定跳频速率的M进制非相关FSK跳频系统的抗干扰性能展开研究。由于慢跳频系统容易受到跟踪式智能干扰的攻击，主要研究快跳频系统(即发送每个码符跳频一次以上)。推导多种干扰条件下都能保持优良误码性能的最优的跳频速率，并分析了其在现实通信的的合理性和可靠性。关键词：快跳频

2、系统，MFSK，误比特率，信干比，信噪比，跳频速率，抗干扰AnalysisofOptimumHopRateofFrenquencyHoppedNoncoherentMFSKSystemsUnderJammingZHANGShouyu1，ChenXu2（1.CompanyofPostgraduateManage,theAcademyofEquipmentCommand&Technology，Beijing101416,China2.theAcademyofMathematicsSciences,PekingUniversity100080)Abstract：FrequencyHop

3、ping(FH)communicationsisanimportanttechnolgyofanti-jamminginmilitaryapplications.Higherhoppingratecansignificantlyimprovetheanti-jammingperformanceofFHsystems.However,asthehoppingrateincreases,manyotherproblemsarise.Anti-jammingperformancesofFrequency-HoppedM-aryNCFSKwithafixedhoprateundervar

4、iousformsarecousidered,inordertogeta"optimum"hoprate."Optimum"ofjammingisexplainedas"theleasthoprate"thatcanachieveanacceptableerrorperformanceinmostjammingconditions.ForslowFrequencyHoppedsystemsisvulnerableaganistrepeaterjammingthreat,fastfrequencyhoppedsystemsaremainlyconsidered.(ForFFH,th

5、ereisatleastonehopoveroneMFSKsymbolperiod)The"optimum"hoprateisaddressed.Asimpleanalysisisgiventoconfirmtheoptimizationofthishoprate.Keywords:FFH,MFSK,BER,SJR,SNR,Hoprate,Antijam引言跳频扩频通信是战术互联网重要的抗干扰技术之一。较高的跳频速率能显著提高扩频系统的抗干扰性能，但是跳频速率的增加，许多新的问题随之产生[1]。针对干扰条件下固定跳频速率的进制非相关跳频系统的抗干扰性能展开研究，目的是期望获得一个

6、最优的跳频速率。这里的“最优”是指在多种干扰条件下都能保持优良误码性能的最低跳频速率。一般而言，决定跳频速率有三个因素。（1）欲传输的信息类型及信息率；（2）要求的冗余度；（3）同最近的潜在干扰机的距离。跳频速率的提高将会引发三个主要问题[2]：（1）频率合成器代价提高，而可靠性降低；（2）实现同步变得愈发困难；（3）频率转换耗费的极限时间将会导致通信质量的降低。可见，跳频速率的提高要受到设备性能等多种客观条件的限制，一味地追求高速跳频是不可行的。在实际作战中，根本无法预料干扰方会采取哪种干扰形式实施干扰，潜在的干扰机可能以各种形式对己方通信造成破坏，在通信系统配置时必须全面考虑

7、系统对各种可能威胁的抵抗能力以保证通信质量，必须对各种干扰条件下跳频通信系统的性能进行综合分析，找出对各种常见干扰类型都能够有效抵抗的最小跳频速率。1基本定义和假设通常情况下，在快速跳频（）和键控跳频（）系统中，调制分两级进行，第一步是标准的进制频移键控，第二步是频率跳变调制。设数据带宽是，可用跳频总带宽是，则可用跳频的总频带数是，在频率跳变调制中，载波频段每秒跳变一次，记，称为跳频速率。数据速率是指每秒钟发送信息的比特数。令为每个码元的比特数，由于是进制编码，，故有。一般情况下