基于頻率自適應的數據鏈系統抗干擾技術

趙大偉

【摘 要】研究了基于頻率自適應的抗干擾技術，系統中的各成員能夠估計各頻點的信道質量，動態地調整跳頻頻點庫中各頻點的使用概率。提出了一種頻點使用概率的計算方法以及概率非均勻情況下的寬間隔跳頻圖案生成方法，能夠提高電子對抗環境下戰術數據鏈系統的抗干擾能力。

【關鍵詞】數據鏈；自適應跳頻；跳頻圖案；抗干擾

0 引言

傳統的自適應跳頻[1]只是簡單地剔除信道質量不理想的頻點，由于減少了可用頻點數，降低了跳頻通信的頻率分集效果。而基于概率的自適應跳頻技術[2]，為不同的頻點分配不同的“使用概率”，能夠更合理地區分頻點質量并提高頻點的使用效率。文獻[3]研究了基于信噪比的頻點使用概率計算方法，但沒有考慮戰術應用條件下對跳頻圖案寬跳頻間隔的需求。本文研究了戰術數據鏈系統的基于概率的頻率自適應抗干擾技術，由網絡中的各成員估計跳頻頻點庫中各頻點的信噪比來共同決定頻點的使用概率，并且研究了各頻點使用概率非均勻情況下的寬間隔跳頻圖案生成方法。

1 系統時隙結構方案

設數據鏈系統中共包含N個需要傳輸業務消息的成員和一個數據融合中心，跳頻頻點庫中共包含M個可用頻點，記為集合F={fm，m=1，…，M}，各頻點的使用概率記為集合P={pm，m=1，…，M}。這里的使用概率即某一頻點在每幀消息的跳頻圖案中平均出現的概率。圖1所示為采用自適應跳頻的數據鏈系統時隙結構示意圖。

如圖1所示，除了需要為各成員發送原有的業務消息分配正常的通信時隙段，新增加了各成員與數據融合中心交互信息的頻點庫更新時隙段，主要功能如下：

1）在通信時隙段，各成員在各自的發送時隙發送業務消息，并在發送時隙之外的其它時隙接收業務消息，同時采用基于信噪比的方法對各跳頻頻點的信道質量進行評估。各成員發送和接收消息使用的跳頻圖案統一按照各頻點的使用概率集合P生成，具體生成方法在第3節描述。

2）在頻點庫更新時隙段的前半部分，由于信道質量信息占用的數據量較少，因此采用微時隙結構發送消息。在頻點庫更新時隙段的后半部分，數據融合中心確定各頻點的使用概率，并廣播下發給各成員。由于在更新各頻點使用概率后系統的跳頻圖案將發生變化，若某一成員收到的概率信息出錯則無法進行正常通信，因此此處采用多個微時隙和請求重傳的機制保證集合P的成功發送。

2 頻點使用概率計算方法

5 結束語

本文研究了基于頻率自適應的戰術數據鏈系統抗干擾技術，采用“使用概率”來描述跳頻頻點的可使用程度。提出了一種基于信噪比的頻點使用概率計算方法，通過增加頻點庫更新時隙段，實現各成員與融合中心之間頻點質量信息和使用概率的交互。另外，提出了一種基于非均勻使用概率的跳頻圖案生成方法，能夠滿足戰術數據鏈系統的寬間隔跳頻要求，從而在保證系統跳頻處理增益的情況下提高系統的抗干擾能力。

【參考文獻】

[1]俞世榮，李淵淵.自適應跳頻技術及其實現[J].無線電工程，2001，31（1）：19-22.

[2]Stabellini L， Shi L， Rifai A A， et al. A New Probabilistic Approach for Adaptive Frequency Hopping[C]//Personal， Indoor and Mobile Radio Communications， 2009 IEEE 20th International Symposium on. Tokyo： IEEE， 2009： 2147-2151.

[3]殷文龍，陳浩楠，沈良，等.基于概率映射的短波自適應跳頻方法[J].通信技術，2012，45（3）：1-3.

[責任編輯：楊玉潔]