米文輝，潘子豪，吳彬彬，郭道省

(中國(guó)人民解放軍陸軍工程大學(xué)，江蘇 南京210007)

0 引 言

隨著電子科技的發(fā)展，電子戰(zhàn)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中起到不可代替的作用，甚至可以說(shuō)對(duì)抗雙方中電子對(duì)抗技術(shù)領(lǐng)先的一方極大可能會(huì)掌握主動(dòng)權(quán)，故而現(xiàn)在絕大多數(shù)軍用通信系統(tǒng)大量采用跳頻通信以增加抗截獲、抗干擾能力。通信裝備與對(duì)抗裝備是類似矛與盾一樣相互制衡、相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系。近年來(lái)因?yàn)樘l信號(hào)的帶寬、速率、頻率集朝著更寬、更快、更多的方向發(fā)展，這對(duì)寬帶高速跳頻信號(hào)的非合作接收技術(shù)提出了更高的要求，繼而引發(fā)眾多研究者的關(guān)注。

目前，針對(duì)跳頻信號(hào)盲檢測(cè)偵收技術(shù)的研究已經(jīng)取得了較多的成果，文獻(xiàn)[1]提出先對(duì)信道進(jìn)行寬帶接收，再進(jìn)行頻譜分析繼而提取跳頻信號(hào)的方法，但是實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，并且在低信噪比情況下效果不佳。文獻(xiàn)[2]～[3]針對(duì)窄帶跳頻信號(hào)或預(yù)知頻帶范圍的跳頻信號(hào)提出基于信道化接收機(jī)，利用能量檢測(cè)方法對(duì)其進(jìn)行偵收。文獻(xiàn)[4]針對(duì)實(shí)際中頻帶范圍較寬的跳頻信號(hào)，提出了基于信道化調(diào)制轉(zhuǎn)換器的檢測(cè)方法。

由于數(shù)字處理能力和模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字化接收技術(shù)因其卓越的性能逐漸將傳統(tǒng)模擬接收機(jī)取而代之，數(shù)字信道化技術(shù)成為接收跳頻信號(hào)的主要技術(shù)手段。在文獻(xiàn)[5]～[6]中，研究者探討了將數(shù)字信道化接收技術(shù)應(yīng)用于寬帶跳頻信號(hào)接收的可行性。文獻(xiàn)[7]中提出一種基于數(shù)字下變頻的信道化方法，只需要獲知每個(gè)子信道的中心頻點(diǎn)和帶寬就可以設(shè)計(jì)出合適的信道化結(jié)構(gòu)和濾波器系數(shù)，但這種方法在硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)會(huì)很大程度地浪費(fèi)硬件計(jì)算資源。

文獻(xiàn)[8]、[9]提出一種基于多相分解的信道化濾波器組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得結(jié)構(gòu)變得更加簡(jiǎn)單。但是這種方法最大的弊端在于其子信道在頻域上只能等均勻間隔分布，這樣一來(lái)其分布方式、參數(shù)設(shè)置等直接確定下來(lái)。由于在實(shí)際中，跳頻信號(hào)的跳頻集、帶寬、跳頻周期等參數(shù)對(duì)于接收方而言都是未知且隨機(jī)變化的，導(dǎo)致在接收時(shí)會(huì)對(duì)跳頻信號(hào)的檢測(cè)、接收、估計(jì)等操作造成較大的誤差，實(shí)際靈活性不高。文獻(xiàn)[10]、[11]描述了基于綜合-分析濾波器組的信道化結(jié)構(gòu)，這種方法逐漸成為目前實(shí)現(xiàn)非均勻動(dòng)態(tài)信道化的主流方式，不僅能較好地將硬件處理效率提高，而且具有良好的重構(gòu)效果。

基于綜合-分析濾波器組的信道化結(jié)構(gòu)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者也先后研究了跳頻信號(hào)的檢測(cè)和截獲方法。其中文獻(xiàn)[12]針對(duì)基于余弦調(diào)制濾波器的信道化結(jié)構(gòu)，利用能量檢測(cè)將同一子信道輸出的信號(hào)通過(guò)合成處理矩陣來(lái)實(shí)現(xiàn)重構(gòu)。但是因?yàn)樽有诺滥芰繖z測(cè)容易受噪聲影響，在低信噪比環(huán)境中重構(gòu)效果不佳。文獻(xiàn)[13]提出一種基于短時(shí)傅里葉變換(STFT)時(shí)頻譜門(mén)限檢測(cè)的動(dòng)態(tài)信道化方法，但是在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)于沒(méi)有先驗(yàn)信息的非合作信號(hào)很難選取STFT使用的窗函數(shù)長(zhǎng)度，尤其對(duì)于高速跳頻信號(hào)而言無(wú)法滿足高實(shí)時(shí)性的要求。

文獻(xiàn)[14]針對(duì)復(fù)指數(shù)調(diào)制濾波器的信道化結(jié)構(gòu)提出一種基于小波變換的門(mén)限檢測(cè)方法，但由于在選用不同母小波函數(shù)時(shí)會(huì)得到不同的分析結(jié)果，且一旦改變小波變換的尺度與平移量參數(shù)，檢測(cè)信號(hào)會(huì)呈現(xiàn)出不同的分辨率特征，導(dǎo)致計(jì)算復(fù)雜度遠(yuǎn)超出現(xiàn)有硬件的處理能力。綜上，目前基于數(shù)字信道化的跳頻信號(hào)接收技術(shù)的研究主要集中在信道化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和門(mén)限檢測(cè)技術(shù)2個(gè)方面。但大部分研究成果仍對(duì)先驗(yàn)信息較為依賴，且信道化輸出后檢測(cè)重構(gòu)信號(hào)的方法容易受到噪聲的影響，最后導(dǎo)致接收效果大打折扣，無(wú)法滿足在先驗(yàn)信息未知、實(shí)際中跳頻信號(hào)動(dòng)態(tài)變化的現(xiàn)實(shí)因素。

本文面向非合作的寬帶高速跳頻信號(hào)接收，針對(duì)現(xiàn)有對(duì)跳頻信號(hào)的信道化接收技術(shù)存在靈活度不高、受信噪比影響較大的問(wèn)題，在采用余弦調(diào)制信道化濾波器組高效實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，提出一種門(mén)限自適應(yīng)的跳頻信號(hào)非均勻動(dòng)態(tài)信道化接收算法。

首先利用短時(shí)傅里葉變換對(duì)輸入跳頻信號(hào)進(jìn)行功率譜累積的結(jié)果完成子信道的動(dòng)態(tài)配置，繼而對(duì)各子信道進(jìn)行自相關(guān)積累運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)更新跳頻信號(hào)檢測(cè)的門(mén)限，最后完成對(duì)跳頻信號(hào)頻點(diǎn)的接收重構(gòu)。該方法不僅提高了子信道檢測(cè)的準(zhǔn)確率，而且在低信噪比環(huán)境下，其重構(gòu)結(jié)果表現(xiàn)優(yōu)于其他算法，有效降低了噪聲對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。

1 余弦調(diào)制濾波器組的設(shè)計(jì)及其高效實(shí)現(xiàn)形式

在跳頻通信系統(tǒng)中，其發(fā)射端同傳統(tǒng)通信設(shè)備相比多了一個(gè)跳頻器。由于跳頻器可以輸出成千上萬(wàn)個(gè)不同的頻率來(lái)傳輸信息，即信息是通過(guò)多個(gè)不同頻率來(lái)完成傳輸?shù)?，所以從宏觀上來(lái)看可以將跳頻信號(hào)看作寬帶信號(hào)[15]。

目前的跳頻信號(hào)跳速朝著更高的方向發(fā)展，有些達(dá)到了40 000 hop/s,即可以近似認(rèn)為在同一時(shí)段的跳頻信號(hào)由多個(gè)不同頻率的子信號(hào)構(gòu)成。也就是說(shuō)，跳頻信號(hào)的偵收實(shí)質(zhì)上是一個(gè)將每個(gè)頻點(diǎn)無(wú)模糊進(jìn)行全概率接收的過(guò)程。傳統(tǒng)的信道化技術(shù)是根據(jù)跳頻信號(hào)的頻譜信息來(lái)設(shè)計(jì)不同帶寬和不同中心頻率的濾波器組來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而在跳頻頻點(diǎn)數(shù)目較多時(shí)，需要設(shè)置多個(gè)獨(dú)立的帶通濾波器，這樣極大地浪費(fèi)硬件資源，并且分布方式、參數(shù)設(shè)置一經(jīng)確定就固定下來(lái)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在先驗(yàn)信息未知情形下跳頻信號(hào)帶寬和頻譜位置動(dòng)態(tài)變化的要求[16]。

為了適應(yīng)跳頻通信動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)、降低信道化濾波器組復(fù)雜度且減少硬件資源浪費(fèi)，設(shè)計(jì)一種具有自適應(yīng)特性的濾波器結(jié)構(gòu)是目前信道化技術(shù)研究的關(guān)鍵。當(dāng)前實(shí)現(xiàn)非均勻的動(dòng)態(tài)信道化的主要方法為基于分析-綜合濾波器組的信道化技術(shù)[17]。它是將信道化過(guò)程分解為分析過(guò)程與綜合過(guò)程2個(gè)步驟進(jìn)行，分析過(guò)程與傳統(tǒng)的基于多相分解的信道化器一致，即將輸入信號(hào)以頻譜分布的方式均勻地提取出來(lái)，得到子信道輸出信號(hào)，而綜合過(guò)程則可以理解為在子信道輸出結(jié)果上對(duì)原信號(hào)進(jìn)行重構(gòu)，這樣有效地解決了跳頻信號(hào)某個(gè)頻點(diǎn)由于靠近子信道邊緣，在相鄰的子信道過(guò)渡帶造成干擾的跨信道影響。一個(gè)基于分析-綜合濾波器組的M通道信道化結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 基于分析-綜合濾波器組的信道化結(jié)構(gòu)

圖1中分析濾波器hi(n)和綜合濾波器pi(n)均為原型濾波器h(n)和p(n)經(jīng)余弦調(diào)制處理后得到。原型濾波器具有良好的線性相位特性，并且能夠很好地實(shí)現(xiàn)通帶平坦特征，是一種低通濾波器，其幅度響應(yīng)如圖2所示。

圖2 原型濾波器的幅度響應(yīng)

將寬帶信道均勻劃分為M個(gè)子信道，則M的大小根據(jù)信號(hào)帶寬及不同子帶間的最小保護(hù)間隔Gmin來(lái)決定，各不相同的通信系統(tǒng)具有不同的子帶劃分標(biāo)準(zhǔn)[12]。即：

M=2「log2(2π/Gmin)?

(1)

圖1分析部分中原型濾波器為h(n),則經(jīng)由余弦調(diào)制濾波后，第i路中分析濾波器的時(shí)域可以表示為：

hi(n)=

(2)

同理可得，綜合部分中第i路綜合濾波器的時(shí)域可表示為：

pi(n)=

(3)

式中：N為濾波器階數(shù)，N=2QM(Q為正整數(shù))。

則根據(jù)式(2)得到其頻域響應(yīng)的表達(dá)式：

(4)

(5)

可以令n=2qm+j，q=0,1,…,Q-1，j=0,1,…,2M-1，則：

Ci,2qM+j=

(-1)qCi,j

(6)

則式(4)經(jīng)推導(dǎo)可轉(zhuǎn)化為：

(7)

(8)

由于Ej(-z2M)表示原型濾波器h(n)的多相分量，可以利用圖3所示結(jié)構(gòu)對(duì)傳統(tǒng)信道化結(jié)構(gòu)中分析濾波器部分進(jìn)行等效替換，從而轉(zhuǎn)化為高效實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。由上述可知，綜合濾波器組的設(shè)計(jì)及其高效實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)與此同理，此處不作贅述。

圖3 分析濾波器組的高效實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)

圖3中定義CT為余弦變換矩陣，可由文獻(xiàn)[18]推導(dǎo)得到：

(9)

式中：Λc和Λs為對(duì)角陣，對(duì)角線的值隨r1的奇偶值取值為1或-1；I為M階單位矩陣；J為負(fù)對(duì)角線都是1的M階單位矩陣；L=N/2M；CIV為第四類余弦變換結(jié)構(gòu)：

(10)

SIV為第四類正弦變換結(jié)構(gòu)：

(11)

以上變化在運(yùn)算時(shí)均可利用快速算法[11]，這樣處理有效減少了計(jì)算量，不過(guò)多浪費(fèi)硬件資源。

2 基于自相關(guān)累積量門(mén)限更新的跳頻信號(hào)重構(gòu)

由于實(shí)際的跳頻通信系統(tǒng)中，對(duì)于信號(hào)的檢測(cè)與識(shí)別是對(duì)其進(jìn)行解調(diào)處理的必經(jīng)步驟，也是后續(xù)參數(shù)估計(jì)等工作的前提與基礎(chǔ)。隨著跳頻信號(hào)帶寬和速率的迅速發(fā)展，對(duì)高速跳頻信號(hào)實(shí)時(shí)性的檢測(cè)已然成為目前的研究重點(diǎn)。尤其因?yàn)槠涑掷m(xù)時(shí)間短的特點(diǎn)，對(duì)檢測(cè)算法的準(zhǔn)確率、檢測(cè)速度等指標(biāo)提出了更高的要求。這就要求在信道化處理過(guò)程中針對(duì)信號(hào)的超短駐留時(shí)間、頻點(diǎn)的快速變化等實(shí)際問(wèn)題，在輸出信道及時(shí)合理地進(jìn)行動(dòng)態(tài)接收，并在接收端對(duì)原信號(hào)進(jìn)行高度重構(gòu)。因此，本文面向高速跳頻信號(hào)先驗(yàn)信息未知的情況，采用上述的信道化濾波器組結(jié)構(gòu)，提出一種利用自相關(guān)累積量進(jìn)行門(mén)限更新的動(dòng)態(tài)信道化接收算法，具體結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 基于自相關(guān)累積量門(mén)限更新的動(dòng)態(tài)信道化接收結(jié)構(gòu)

先利用短時(shí)傅里葉變換對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜檢測(cè)分析，初次判斷各頻點(diǎn)所占據(jù)的子信道位置，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果選擇局部累加的功率譜累加量計(jì)算初門(mén)限值，判斷當(dāng)前是否存在有效信息；再對(duì)子信道輸出結(jié)果進(jìn)行自相關(guān)累積運(yùn)算，決定門(mén)限值是否需要更新并作過(guò)門(mén)限判決；最后實(shí)現(xiàn)各子信道頻點(diǎn)信息的提取處理。該算法在二次門(mén)限判別時(shí)對(duì)信號(hào)自相關(guān)特性進(jìn)行累積運(yùn)算，有效避免了噪聲對(duì)信號(hào)存在檢測(cè)的影響且獲取更好的信噪比提升，運(yùn)算時(shí)有效降低了計(jì)算量復(fù)雜度，自適應(yīng)門(mén)限實(shí)現(xiàn)步驟如下：

(1) 對(duì)輸入信號(hào)x(n)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換：

(12)

輸入信號(hào)的功率譜P(i,k)為：

(13)

(2) 利用STFT運(yùn)算的有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度L和信號(hào)檢測(cè)的頻率分辨率分別確定局部累加的功率譜窗長(zhǎng)度Lf、頻譜窗滑動(dòng)點(diǎn)數(shù)Sf，則功率譜局部累加量表示為：

(14)

式中:0≤j≤[(L-Lf)/Rf]，為頻譜窗滑動(dòng)次序。

(3) 根據(jù)式(14)的計(jì)算結(jié)果，確定一個(gè)初門(mén)限值：

(15)

(4) 再對(duì)x(n)經(jīng)信道化處理后得到的M個(gè)子信道的輸出信號(hào)gm(n),m=0,1,…,M-1分別進(jìn)行長(zhǎng)度為N的自相關(guān)累積運(yùn)算得到：

(16)

此處可以用遞推公式對(duì)式(16)進(jìn)行簡(jiǎn)化以減少計(jì)算量，推導(dǎo)得：

Rm(n+N-1)-Rm(n-1)

(17)

表1為每計(jì)算一個(gè)所需計(jì)算量的比較，結(jié)果顯示式(17)的計(jì)算量可大幅度減少并且與積累長(zhǎng)度N無(wú)關(guān)，對(duì)于工程實(shí)際而言，既降低了算法實(shí)現(xiàn)難度，又很好地避免了硬件資源浪費(fèi)。

表1 計(jì)算量對(duì)比

(5) 對(duì)式(17)求平方取模得：

(18)

(6) 將取模后的自相關(guān)累積量進(jìn)行緩存以進(jìn)行二次門(mén)限判決。

(19)

(8) 將步驟(6)緩存的子信道自相關(guān)累積量模值與步驟(7)已更新的門(mén)限值進(jìn)行比較，做過(guò)門(mén)限檢測(cè)，如果模值大于門(mén)限值，則認(rèn)為此時(shí)存在有效信息并做標(biāo)記，反之則認(rèn)為此時(shí)沒(méi)有有效信息。即：

(20)

(9) 綜合之前設(shè)計(jì)分析濾波器組的信道劃分和步驟(8)的信號(hào)檢測(cè)結(jié)果，配置各子信道重構(gòu)濾波器組的輸入，至此實(shí)現(xiàn)了高速跳頻信號(hào)頻率集各頻點(diǎn)信息的分離與重構(gòu)。

上述設(shè)計(jì)的非均勻動(dòng)態(tài)信道化接收算法適合于在非合作跳頻通信中對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)接收，尤其在低信噪比環(huán)境下對(duì)跳頻信號(hào)的盲接收實(shí)驗(yàn)效果良好。其不僅具有一定的自適應(yīng)性，能有效應(yīng)對(duì)通信環(huán)境變換而更新門(mén)限值；而且還獲得了很好的信噪比提升。綜上，該方案可以穩(wěn)定、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)跳頻信號(hào)的盲檢測(cè)接收，且運(yùn)算較為簡(jiǎn)單，易于現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)的硬件實(shí)現(xiàn)。

3 仿真與分析

本文首先參考文獻(xiàn)[10]的方法設(shè)計(jì)一個(gè)子信道數(shù)M=16的余弦調(diào)制信道化濾波器組，然后提出一種基于自相關(guān)累積量門(mén)限更新的動(dòng)態(tài)信道化接收算法，對(duì)先驗(yàn)信息不確定的高速跳頻信號(hào)進(jìn)行偵收，最后通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真對(duì)比驗(yàn)證了所提方法對(duì)非合作跳頻信號(hào)在低信噪比環(huán)境下進(jìn)行盲接收的有效性。

設(shè)信道化器的子信道數(shù)M=16，輸入帶寬為60 MHz的跳頻信號(hào)，即對(duì)應(yīng)頻帶范圍為0～60 MHz，采樣頻率為120 MHz，接收信號(hào)的信噪比為5 dB，進(jìn)行初次門(mén)限值判斷時(shí)設(shè)置STFT運(yùn)算的數(shù)據(jù)段長(zhǎng)度L=1 200點(diǎn)，每次滑動(dòng)的距離R=L=1 200點(diǎn)，局部累加的功率譜窗長(zhǎng)度Lf=20點(diǎn)，Rf=1點(diǎn)。為防止漏檢，在更新門(mén)限時(shí)對(duì)子信道輸出作累積長(zhǎng)度為N=20的自相關(guān)累積量，固定值ε=4。

測(cè)試跳頻信號(hào)1，跳頻集fs={8e6,25e6,42e6,17e6,34e6,58e6,51e6}Hz，跳頻速率4 000 hop/s。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

圖5 輸入跳頻信號(hào)1信道化盲接收的仿真結(jié)果

測(cè)試跳頻信號(hào)2，跳頻集fs={6e6,22e6,15e6,27e6,2e6,32e6,45e6,54e6,39e6}Hz，跳頻速率8 000 hop/s。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 輸入跳頻信號(hào)2信道化盲接收的仿真結(jié)果

分別對(duì)比圖5、圖6輸入跳頻信號(hào)的幅頻響應(yīng)和經(jīng)門(mén)限判決后的輸出結(jié)果，可以清晰觀察到采用自相關(guān)累積量進(jìn)行門(mén)限更新的方法有效增強(qiáng)了信號(hào)存在與否之間的差異，并在判決過(guò)程中很好地削弱了噪聲對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響，說(shuō)明所提的門(mén)限檢測(cè)方法更有利于信道化輸出后對(duì)信號(hào)的檢測(cè)判決。圖5(c)和圖6(c)中的第1張實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示不同測(cè)試跳頻信號(hào)的頻譜，其余為經(jīng)信道化處理和門(mén)限檢測(cè)后各子信道的動(dòng)態(tài)輸出結(jié)果。

可以看出，本文所提算法在輸入不同跳頻信號(hào)時(shí)依舊可以很好地實(shí)現(xiàn)盲信道化處理，即在偵收跳頻信號(hào)時(shí)，該方法能根據(jù)不同的跳頻信號(hào)自適應(yīng)地對(duì)跳頻集頻點(diǎn)信息進(jìn)行分離識(shí)別重構(gòu)處理，并且完成跳頻信號(hào)所有頻點(diǎn)信息的動(dòng)態(tài)接收，為后續(xù)參數(shù)估計(jì)、解調(diào)解跳打下基礎(chǔ)。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證本文所提對(duì)跳頻信號(hào)動(dòng)態(tài)信道化處理算法的有效性，對(duì)圖5(c)、圖6(c)信道化處理后輸出信號(hào)的重構(gòu)誤差作以下分析。若輸入跳頻信號(hào)跳頻集由v個(gè)頻率組成，則經(jīng)動(dòng)態(tài)信道化處理后各子信道接收頻點(diǎn)信息的綜合響應(yīng)為：

(21)

輸出重構(gòu)信號(hào)的頻譜響應(yīng)可以表示為：

(22)

則該系統(tǒng)的重構(gòu)誤差可定義為：

E(ω)=|X(ω)-Y(ω)|

(23)

圖7表示上述實(shí)驗(yàn)中2個(gè)跳頻信號(hào)經(jīng)信道化處理后的重構(gòu)誤差。

圖7 信道化系統(tǒng)重構(gòu)誤差分析

從圖7可以明顯看出，將2個(gè)不同跳頻信號(hào)作為輸入，經(jīng)過(guò)信道化處理之后所輸出的重構(gòu)頻譜，其重構(gòu)誤差均小于-15 dB，與噪聲對(duì)通信系統(tǒng)的影響相比可以忽略不計(jì)。

最后，為了驗(yàn)證算法在低信噪比環(huán)境下對(duì)跳頻信號(hào)檢測(cè)的優(yōu)越性，將輸出重構(gòu)信號(hào)頻譜能否與跳頻集頻率成功對(duì)應(yīng)的概率作為指標(biāo)，輸入信號(hào)為測(cè)試跳頻信號(hào)1，設(shè)置1 200次蒙特卡洛實(shí)驗(yàn)，在-6～8 dB的信噪比條件下分別與小波投影檢測(cè)算法和功率譜密度檢測(cè)算法進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖8所示。

本文所提基于自相關(guān)累積量進(jìn)行二次門(mén)限檢測(cè)的方法，在信道化輸出后對(duì)跳頻信號(hào)的重構(gòu)準(zhǔn)確率為3 dB時(shí)達(dá)到了90%，在相同信噪比條件下與小波投影檢測(cè)和功率譜密度檢測(cè)方法相比對(duì)跳頻頻點(diǎn)的偵收有了很大的提升。

圖8 重構(gòu)跳頻信號(hào)頻率集的準(zhǔn)確率

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要研究基于非均勻動(dòng)態(tài)信道化的高速跳頻信號(hào)偵收技術(shù)，對(duì)比近年來(lái)相關(guān)研究者對(duì)跳頻信號(hào)信道化接收技術(shù)研究的利弊，著眼于信號(hào)門(mén)限檢測(cè)方法，首先分析討論了分析-綜合濾波器組信道化的高效實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，再針對(duì)跳頻信號(hào)自身特點(diǎn)提出一種基于自相關(guān)累積量門(mén)限更新的動(dòng)態(tài)信道化接收算法。

該算法在先驗(yàn)信息未知情況下有效分離提取并重構(gòu)了高速跳頻信號(hào)的頻點(diǎn)；此外，本文所提算法在實(shí)際運(yùn)算中的計(jì)算量規(guī)模較小，且在信道化模塊和信號(hào)檢測(cè)模塊均可利用快速算法進(jìn)行高效實(shí)現(xiàn)，減少了對(duì)硬件資源的消耗，在工程實(shí)踐中具有一定的參考價(jià)值。最后通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真與其他檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示所提算法較好地解決了在低信噪比環(huán)境下由于噪聲變化影響檢測(cè)重構(gòu)成功率下降的問(wèn)題，驗(yàn)證了該方法的可行性，可以為高速跳頻信號(hào)的信道化偵收提供一定的技術(shù)儲(chǔ)備。