跳频通信的半盲提取抗干扰方法.pdf

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1、第14卷第9期2014年3月科学技术与工程V01．14No．9Mar．20141671—1815(2014)09—0064—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．跳频通信的半盲提取抗干扰方法王娇刘郁林何为朱行涛'晁志超(重庆通信学院，重庆400035；冈防信息学院，武汉430010)摘要针对跳频通信系统抗干扰问题，利用跳频信号和干扰信号的统计独立性，提出一种跳频信号的半盲提取抗干扰方法。该方法采用参考独立分量分析算法(independentcomponentanalysiswithreference

2、，ICA—R)，利用协作通信双方已知的跳频图案的先验信息，约束算法收敛方向，提取出跳频信号。仿真结果表明，所提方法能够有效提取出跳频信号，提高通信系统的抗干扰能力。该算法合并了信号分离和提取过程，避免FastlCA抗干扰方法所需的信号识别和提取的后续处理，降低了系统的复杂度。关键词跳频信号参考独立分量分析半盲提取抗干扰中图法分类号TN911．6；文献标志码A跳频通信是指通信双方或多方在相同同步算法谱信号和干扰信号。文献[9]采用独立分量分析方和伪随机跳频图案算法的控制下，射频频率在约定法解决跳频通信抗梳状阻塞干扰问题。在射频端进的频率表内以离散频率的形式伪随机且同步

3、跳变的行独立分量分析，有效分离出跳频信号和干扰信号，通信方式¨J。跳频通信凭借其抗干扰能力强、信息再进行信号的解调处理，提高系统抗干扰能力。但隐蔽性好、频谱利用率高和易于组网等独特优是盲分离理论存在固有的顺序模糊性问题，文献点J，广泛应用于军事和民用通信。随着电磁环境[8]所提方法应用于实际的通信抗干扰系统时，系的日益复杂，通信信道的日趋恶化以及干扰技术的统需增加额外的信号识别和提取处理过程，增加了不断发展，常规跳频抗干扰技术面临着巨大挑战。系统复杂度。因此，研究能够抵抗恶意干扰的最佳抗干扰技术及依据跳频信号和干扰信号的统计独立性，利用其实现方法具有重要意义。盲分离

4、理论的出现为解跳频图案作为先验信息，采用参考独立分量分析算决这一问题提供了新的思路。法，提出了一种跳频信号的半盲提取抗干扰方法。盲分离是指在源信号和混合系统参数未知的情该方法将有用信号的提取过程融人分离算法迭代过况下，根据输入源信号和混合系统的统计特性，仅由程，约束权值收敛方向，在设定的接近性度量下，寻观测信号恢复出各个源信号的过程。在通信系找最优权向量，实现跳频信号的半盲提取，提高系统统中，接收到的信号是通信信号和干扰信号的混合的抗干扰能力。并且，还同时完成信号分离和提取，信号，则从接收信号中分离出感兴趣的通信信号从简化了文献[8]所提方法的后续信号处理过程，便而

5、实现抗干扰过程就是一个典型的盲分离系统。近于系统实现。年来，盲分离理论已取得长足发展，极大地扩展了盲1问题描述分离理论在通信系统中的实际应用。文献[6]将盲分离算法应用于解决复杂多信号的通信侦察难假设(t)=[s(t)，⋯，s(t)，J(t)]为m路题，实验表明在没有任何先验信息的情况下，可以很源信号，其中s(t)，⋯，s一(t)为跳频信号，J(t)为好地分离出源信号。文献[7]在多跳频信号混叠情干扰信号，且源信号之间是相互独立的。接收端通况下，通过盲分离算法成功分离出各个跳频信号。过根天线接收到的信号为(t)=[(t)，()，文献[8]将经典的盲分离方法Fastl

6、CA算法应用于⋯，(t)]。盲分离就是仅根据接收到的混合信号扩谱通信抗干扰系统中，将接收的射频信号解扩解(t)，分离提取出源信号(t)，其系统框图如图1调为基带信号，再进行盲分离，该方法成功分离了扩所示。2013年9月18日收到，1O月22日修改重庆市基础与前沿图1中接收信号线性瞬时混合模型为：x(t)=研究计划项目(cstc2013jcyjA40045)资助As(t)+n(t)，A为n×m混合矩阵，n(t)=[乃(t)，第一作者简介：王娇(1989一)，女，硕士研究生，研究方向：盲信号处n(t)，⋯，(t)]为噪声。根据接收信号(t)，估理。E—mail：wang

7、jiao20071991@163．COrn。计混合矩阵A的逆矩阵即分离矩阵，使得输出信9期王娇，等：跳频通信的半盲提取抗干扰方法65【G()0删HW)：0(1)^()l()伽)≤且()=式(1)中J(Y)=一(E{Y)}一{_厂()})为对比(￡)^函数，八·)为非二次函数：V是零均值、单位方差的J(t)(￡)高斯变量；C(w)=(y，r)一≤0是不等式约束，为门限值，e(y，r)是输出信号和参考信号的接近图1信号盲分离系统框图性度量。H()=0是等式约束。利用扩展的拉格朗日乘子法求解上述最优解，其表达式为号Y(t)=X(t)=WAs(t)是源信号的一个估1计。