技术领域
[0001] 本
发明属于无线通信技术领域，涉及通信抗干扰领域中的一种干扰识别抑制方法，可用于跳频系统中对抗部分频带阻塞式干扰，进而提高系统性能。
背景技术
[0002] 联合战术信息分发系统(Joint Tactical Information Distribution System，JTIDS)因抗干扰能
力强，部署灵活
覆盖范围大等特点而广泛应用于战场态势
感知中，但传输速率偏低。为提高传输速率，吴钊等在“基于LDPC码的速率增强型JTIDS波形设计”([J].清华大学学报(自然科学版),2015，55(5)：520-525)中提出了一种基于LDPC的速率增强JTIDS波形方案。但该方案只利用LDPC码对抗干扰仍显不足。部分频带阻塞式干扰将功率集中在有限频段上，不仅干扰效果良好，而且实施方便，对JTIDS
信号构成了严重威胁。
[0003] 针对跳频通信中的干扰识别问题，李绍胜在“军用认知无线通信系统中的关键技术研究”([D].北京：北京邮电大学，2011)为JTIDS系统设计了一种基于
认知无线电的干扰识别方法，假设干扰至少保持一个时隙不变，并在每个时隙的保护间隔内感知信道的干扰情况。但该方法一个时隙才感知一次干扰情况，难以
跟踪快变干扰；薛明浩等在“基于LDPC码的跳频抗干扰性能”([J].计算机应用,2011，31(8)：2037-2039)提出了一种基于LDPC的干扰识别擦除
算法，利用辅助序列估计脉冲的
信噪比，将信噪比低于
阈值的脉冲进行擦除。但该方法需要额外辅助序列，资源开销大。清华大学张彧等在“基于速率增强JTIDS波形的干扰检测与擦除方法”([J].清华大学学报(自然科学版)，2015，55(8)：821-825)中提出了基于盲估计方法估计信噪比。该方法不需要额外辅助序列，但估计误差较大，并且干扰脉冲
位置估计不准确。
发明内容
[0004] 为了克服
现有技术的不足，本发明提供一种基于速率增强型JTIDS波形的干扰识别抑制方法，利用已有的报头段数据充当辅助序列，估计出信号的
平均功率，进而估计数据段每个脉冲的信噪比，将信噪比低于阈值的脉冲进行删除，从而提高系统抗干扰能力。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：
[0006] (1)依次将报头段中的32个脉冲解扩结果每两个为一组，合并为16组，每组中选择相关峰值高的一个，得到16个解扩结果D1,D2,...D16；接收16个解扩结果对应的16个脉冲数据r1,r2,...r16，每个脉冲数据共32个符号；
[0007] (2)将解扩结果D1,D2,...D16送入报头段RS译码器，报头段RS译码器依据自身纠删能力范围给出M个正确结果的索引i1,i2,...iM；当7≤M≤16时，进入步骤(3)，否则，本方法报错并终止；
[0008] (3)计算信号功率，包括以下步骤：
[0009] 3.1)根据正确结果的索引读取报头段对应的脉冲数据rm，其中m＝i1,i2,...,iM；
[0010] 3.2)将正确结果的索引对应的已知本地伪码序列PNm作为辅助序列，对PNm CCSK循环左移Dm位，所述的Dm为解扩结果对应的数值，然后进行MSK调制，结果记为[0011] 3.3)计算第m个脉冲平均每个符号的信号幅值Am，得到第m个脉冲平均每个符号的信号功率Pm＝Am2；
[0012] 3.4)计算M个脉冲的平均信号功率
[0013] (4)计算数据段第j个脉冲平均每个符号的接收总功率 j＝1,2,...405；
[0014] (5)估计数据段第j个脉冲的信噪比
[0015] (6)将信噪比低于设定阈值的脉冲判定为受干扰，进行删除处理。
[0016] 所述的阈值针对速率为1.1Mb/s的增强波形设定为2dB，针对速率为550kb/s的增强波形设定为-1dB。
[0017] 本发明的有益效果是：
[0018] 第一，由于可以直接利用波形已有的报头段作为辅助序列进行信噪比估计，不需要额外增加辅助序列，因此节省资源开销。
[0019] 第二，由于本发明用于信噪比估计的辅助序列是波形已有并且已知的，而且数量较多，因此与盲估计相比，本发明信噪比估计误差更小，
精度更高。
[0020] 第三，由于本发明对数据段每个脉冲逐一进行信噪比估计，以脉冲为单位进行干扰识别，克服了现有干扰识别方法难以跟踪快变干扰的缺点。
[0021] 第四，由于本发明只利用了波形本已存在的数据进行干扰识别和抑制，而且判定脉冲是否收到干扰的阈值是固定的，因此本发明复杂度低。
附图说明
[0022] 图1是本发明步骤3的具体实现
流程图。
[0023] 图2是本发明信噪比估计值围绕真实值的
波动示意图。
[0024] 图3是速率1.1Mb/s波形20％频带被阻塞干扰时，本发明的性能曲线示意图。
[0025] 图4是速率550k b/s波形50％频带被阻塞干扰时，本发明的性能曲线示意图[0026] 图5是速率1.1Mb/s波形0％频带被阻塞干扰时，本发明的性能曲线示意图。
[0027] 图6是速率550k b/s波形0％频带被阻塞干扰时，本发明的性能曲线示意图。
具体实施方式
[0028] 下面结合附图和
实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
[0029] 本发明将报头段作为辅助序列，计算出平均每个符号的信号功率，再以脉冲为单位计算数据段平均每个符号的接收功率，那么噪声功率为接收功率与信号功率之差，进而估计出信噪比，将信噪比小于抗干扰阈值的脉冲判定为受干扰，进行删除。其实现步骤如下：
[0030] 本发明方法的实现步骤如下：
[0031] 步骤1，将报头段中的32个脉冲解扩结果通过选择合并方法，合并为16个解扩结果，并将这16个解扩结果D1,D2,...D16对应的16个脉冲接收数据存储。16个脉冲接收数据记为r1,r2,...r16，每个脉冲共32个符号。
[0032] 步骤2，将这16个解扩结果送入报头段RS译码器，RS译码器在其纠删能力范围内，给出这16个解扩结果中正确部分的索引i1,i2,...iM，正确结果总数为M，由报头段RS码的纠删能力可知7≤M≤16；
[0033] 步骤3，计算本时隙的信号功率。
[0034] 3.1)根据索引读取报头段对应存储的脉冲接收数据rm，其中m＝i1,i2,...,iM。
[0035] 3.2)将索引对应的已知本地伪码序列PNm(每个伪码均为32个符号)作为辅助序列，对PNm CCSK循环左移Dm位，之后进行MSK调制，结果记为 其中m＝i1,i2,...,iM。
[0036] 3.3)以PNm作为辅助序列，计算第m个脉冲平均每个符号的信号幅值：
[0037]
[0038] 其中，rm(n)表示报头段第m个脉冲的第n个符号， 表示报头段第m个脉冲对应的伪码序列 的第n个符号，那么第m个脉冲平均每个符号的信号功率为：
[0039] Pm＝Am2，m＝i1，i2，…，iM
[0040] 3.4)最后计算M个脉冲的平均信号功率
[0041]
[0042] 由于接收信号在一个时隙内信号功率是相同的，即JTIDS增强型的报头段信号功率和数据段信号功率相同，因此报头段信号功率Ps即为数据段信号功率。
[0043] 步骤4，计算数据段第j个脉冲平均每个符号的接收总功率
[0044]
[0045] 其中yj(n)表示数据段接收信号第j个脉冲的第n个符号，j＝1,2,...405；
[0046] 步骤5，估计数据段第j个脉冲的信噪比
[0047]
[0048] 以dB为单位表示信噪比为
[0049]
[0050] 步骤6，考虑到信噪比的估计误差和系统性能，速率1.1Mb/s增强波形阈值设定为2dB，速率550kb/s增强波形阈值设定为-1dB。速率1.1Mb/s增强波形信噪比低于2dB的脉冲判定为受干扰，删除处理；速率550kb/s增强波形信噪比低于-1dB的脉冲判定为受干扰，删除处理。
[0051] 本发明的有益效果可通过以下仿真进一步说明。
[0052] 1.仿真条件
[0053] a)干扰模式是部分频带阻塞干扰，并以Gauss白噪声作为
干扰信号；b)当存在部分频带阻塞干扰时，对应频段的跳频脉冲中所有符号均会被干扰阻塞；c)报头段RS译码器输入正确的符号数大于等于7，具体数值是7到16的随机数；d)每个符号的
采样率为16。
[0054] 2.仿真内容和结果
[0055] 采用本发明的方法在上述仿真条件下，对数据段在真实信噪比范围为-20dB～20dB内估计信噪比。图2给出了信噪比估计平均值围绕真实值的波动。
[0056] 从图2可以看出，信噪比在-20dB～20dB内，信噪比估计值逼近真实值。说明本发明的信噪比估计方法非常优越。
[0057] 为验证本发明干扰识别与抑制方法的优越性，对同样不需要额外辅助序列的传统方法在上述仿真条件下进行了仿真，并与本方案的仿真结果进行对比。图3和图4分别给出了速率1.1Mb/s增强波形20％频段被阻塞干扰和速率550kb/s增强波形50％频段被阻塞干扰时，本发明干扰识别抑制方法、传统干扰识别抑制方法、理想干扰抑制的BER性能曲线，其中理想干扰抑制是指有干扰时准确无误地将所有干扰脉冲删除掉，无干扰时不删除任何脉冲，性能最优。
[0058] 从图3可以观察到，在速率1.1Mb/s增强波形下，本发明的干扰识别抑制方法与理想干扰抑制BER性能曲线基本重合，在BER＝10-5时，比传统方法提高了1.5dB。从图4可以观察到，在速率550kb/s增强波形下，在BER＝10-5时本发明的干扰识别抑制方法与理想干扰抑制相差只有0.3dB，比传统方法提高了2.2dB。说明本发明方法对干扰脉冲位置估计基本完全准确。
[0059] 为分析本发明的干扰识别抑制方法在无干扰时对系统的影响，对同样不需要额外辅助序列的传统方法在上述仿真条件下进行仿真，并与本方案的仿真结果进行对比。图5和图6分别给出了速率1.1Mb/s和550kb/s增强波形0％频段被阻塞干扰时，本发明干扰识别抑制方法、传统干扰识别抑制方法、理想干扰抑制的BER性能曲线。
[0060] 从图5可以观察到，在速率1.1Mb/s增强波形下，本发明的干扰识别抑制方法与理想干扰抑制BER性能曲线基本重合，在BER＝10-5时，比传统方法提高了0.5dB。从图6可以观察到，在速率550kb/s增强波形下，在BER＝10-5时本发明的干扰识别抑制方法与理想干扰抑制相差只有0.3dB，比传统方法相比提高了0.4dB。说明本发明方法与传统方法相比在无干扰时使系统性能得到很大的改善。
