基于頻率自適應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)抗干擾技術(shù)

趙大偉

【摘 要】研究了基于頻率自適應(yīng)的抗干擾技術(shù)，系統(tǒng)中的各成員能夠估計(jì)各頻點(diǎn)的信道質(zhì)量，動(dòng)態(tài)地調(diào)整跳頻頻點(diǎn)庫中各頻點(diǎn)的使用概率。提出了一種頻點(diǎn)使用概率的計(jì)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(duì)抗環(huán)境下戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的抗干擾能力。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)鏈；自適應(yīng)跳頻；跳頻圖案；抗干擾

0 引言

傳統(tǒng)的自適應(yīng)跳頻[1]只是簡(jiǎn)單地剔除信道質(zhì)量不理想的頻點(diǎn)，由于減少了可用頻點(diǎn)數(shù)，降低了跳頻通信的頻率分集效果。而基于概率的自適應(yīng)跳頻技術(shù)[2]，為不同的頻點(diǎn)分配不同的“使用概率”，能夠更合理地區(qū)分頻點(diǎn)質(zhì)量并提高頻點(diǎn)的使用效率。文獻(xiàn)[3]研究了基于信噪比的頻點(diǎn)使用概率計(jì)算方法，但沒有考慮戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用條件下對(duì)跳頻圖案寬跳頻間隔的需求。本文研究了戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的基于概率的頻率自適應(yīng)抗干擾技術(shù)，由網(wǎng)絡(luò)中的各成員估計(jì)跳頻頻點(diǎn)庫中各頻點(diǎn)的信噪比來共同決定頻點(diǎn)的使用概率，并且研究了各頻點(diǎn)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(tǒng)時(shí)隙結(jié)構(gòu)方案

設(shè)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中共包含N個(gè)需要傳輸業(yè)務(wù)消息的成員和一個(gè)數(shù)據(jù)融合中心，跳頻頻點(diǎn)庫中共包含M個(gè)可用頻點(diǎn)，記為集合F={fm，m=1，…，M}，各頻點(diǎn)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(diǎn)在每幀消息的跳頻圖案中平均出現(xiàn)的概率。圖1所示為采用自適應(yīng)跳頻的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)時(shí)隙結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，除了需要為各成員發(fā)送原有的業(yè)務(wù)消息分配正常的通信時(shí)隙段，新增加了各成員與數(shù)據(jù)融合中心交互信息的頻點(diǎn)庫更新時(shí)隙段，主要功能如下：

1）在通信時(shí)隙段，各成員在各自的發(fā)送時(shí)隙發(fā)送業(yè)務(wù)消息，并在發(fā)送時(shí)隙之外的其它時(shí)隙接收業(yè)務(wù)消息，同時(shí)采用基于信噪比的方法對(duì)各跳頻頻點(diǎn)的信道質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。各成員發(fā)送和接收消息使用的跳頻圖案統(tǒng)一按照各頻點(diǎn)的使用概率集合P生成，具體生成方法在第3節(jié)描述。

2）在頻點(diǎn)庫更新時(shí)隙段的前半部分，由于信道質(zhì)量信息占用的數(shù)據(jù)量較少，因此采用微時(shí)隙結(jié)構(gòu)發(fā)送消息。在頻點(diǎn)庫更新時(shí)隙段的后半部分，數(shù)據(jù)融合中心確定各頻點(diǎn)的使用概率，并廣播下發(fā)給各成員。由于在更新各頻點(diǎn)使用概率后系統(tǒng)的跳頻圖案將發(fā)生變化，若某一成員收到的概率信息出錯(cuò)則無法進(jìn)行正常通信，因此此處采用多個(gè)微時(shí)隙和請(qǐng)求重傳的機(jī)制保證集合P的成功發(fā)送。

2 頻點(diǎn)使用概率計(jì)算方法

5 結(jié)束語

本文研究了基于頻率自適應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)抗干擾技術(shù)，采用“使用概率”來描述跳頻頻點(diǎn)的可使用程度。提出了一種基于信噪比的頻點(diǎn)使用概率計(jì)算方法，通過增加頻點(diǎn)庫更新時(shí)隙段，實(shí)現(xiàn)各成員與融合中心之間頻點(diǎn)質(zhì)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(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的寬間隔跳頻要求，從而在保證系統(tǒng)跳頻處理增益的情況下提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]俞世榮，李淵淵.自適應(yīng)跳頻技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)[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(yīng)跳頻方法[J].通信技術(shù)，2012，45（3）：1-3.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]