基于時頻能量對消的跳頻信號參數盲估計

姚志成， 侯 范， 楊 劍， 王海洋， 王自維

(火箭軍工程大學，西安 710000)

0 引言

跳頻(Frequency Hopping,FH)通信因其具有較強的抗多徑、抗干擾、抗截獲、易組網能力而被廣泛應用于現代軍事和民用通信系統[1-3]，但隨著電磁環境的日益復雜，對跳頻信號的檢測和參數估計已成為通信對抗領域的重點問題[4]。如何有效地從背景噪聲和干擾信號中檢測出跳頻信號并進行參數估計繼而實現干擾反制變得愈加困難[5]。

目前，針對跳頻信號的參數估計方法主要包括圖像處理法[5-7]、稀疏重構法[8-10]以及時頻分析法[11-16]3種。其中，圖像處理法與稀疏重構法都存在運算復雜、計算量大的問題，故而基于時頻分析的參數盲估計方法應用最為廣泛。文獻[11-13]首先對接收信號進行時頻變換并提取時頻脊線，再利用小波變換的奇異點檢測性能找出跳變時刻，進而估計出跳頻信號周期和跳速；文獻[14]通過提取時頻矩陣中的每一時刻能量最大值得到近似周期性函數，再對該函數進行FFT運算，峰值頻率即為跳頻速率估計值，其倒數即為跳頻周期估計值；當存在定頻干擾時，文獻[11-14]算法均難以實現跳頻信號的參數估計；文獻[15-16]首先通過遺傳算法或者迭代處理選取自適應閾值，對時頻矩陣進行截斷處理與重構，再利用K-means聚類算法找出定頻干擾并去除，最后使用小波變換求得跳頻周期與跳速，該算法雖然實現了定頻干擾條件下跳頻信號的參數估計，但是增加了計算復雜度；文獻[17-19]通過功率譜的分段對消去除定頻干擾，但是分段數對算法的對消性能有較大影響，為了得到較好的性能就需多次計算分段譜以及分段前整段信號的功率譜,計算復雜度較高?！?br>