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一种数据链信息传输模拟与干扰对抗评估方法 

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摘要:本发明涉及通信系统技术领域,公开了一种数据链信息传输模拟与干扰对抗评估方法,包括:首先构建了从格式化消息层到物理层的完整信息传输系统,能够分析不同层级的信息传输性能,然后针对多种典型干扰样式和干扰信号波形,提出了频带拦阻式、瞄准式和梳状谱拦阻式的干扰仿真实现方案。本发明通过对Link16数据链系统基带解调、扩频解扩和系统层消息还原的误码率性能和抗干扰性能的仿真分析,旨在为数据链干扰双方提供了优化对抗策略的依据。

主权项:1.一种数据链信息传输模拟与干扰对抗评估方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1.格式化消息;Link16数据链在每一个7.8125ms的时隙上传输信息,分别由抖动跳时、粗同步、精同步、报头、数据和传输保护段占用;步骤2.发射数据;步骤2.发射数据包括:CRC编码:采用循环冗余校验CRC实现反馈重发机制,当检查到有错误码之后,发送方将被请求再次发送,直至收到正确的码字;RS编码:RS编码一般形式是RSn,k,n为码字长度,k为信息长度,n-k为校验符号长度,Link16数据链包含报头部分RS16,7和数据部分RS31,15这两种编码方式;RS31,15中,构造信息符号,将待发送的15个信息符号按照原始顺序排列;计算校验符号,使用生成多项式对信息符号进行计算,得到16个校验符号;构建RS码字,组合信息符号和校验符号形成RS码字,RS16,7同样地采用以上步骤进行编码;符号交织:通过将数据块中的比特或符号以特定模式重新排序,使得相邻数据在重传或恢复过程中分布在不同位置;CCSK扩频:进行32,5编码,该方法对基码S0有较高的自相关性要求,S0与循环移位序列S1,S2,L,S30,S31表示数据信息,将一系列的数据信息序列转化成循环移位的函数集;MSK调制:最小频移键控调制信号表示为 式中,k为第k个码元信号,ωc为载波角频率,ak=±1对应输入码元“1”和“0”,Tb为码元宽度,则为频偏,保证在t=k-1Tb时刻信号相位连续而加入的相位常数;将MSK信号表达式展开后,更新为: 式中,差分编码后再进行串并变换得到I路和Q路两个信息序列,然后根据表达式分别对I路和Q路序列乘以载波,相加得到MSK信号;跳频:跳频图案由一系列特定的跳频序列组成,可以是时间上预先设定或动态生成,为了达到跳频的目的,系统需使用伪随机序列发生器,用于决定频率的切换顺序,发送端和接收端必须使用相同的伪随机序列来保证两者之间的频率切换是同步的,以此获得实时的载波频率信息,然后将其恢复到中频信号,通过带通滤波器减小干扰,再进行相干解调得到基带信号;发射端发送数据;步骤3.接收数据;步骤3.接收数据具体为:接收端接收发射信号;解跳:接收端按预定跳频序列同步并解调收到的跳频信号,重组为原始连续信号的过程;MSK解调:对原始MSK调制信号进行解调,采用相干解调的积分判决方法,并对应解跳方法进行解调,最后得到基带信息;CCSK解扩:接收端将本地基码序列与所有循环移位序列进行互相关,以确定应接收的码字;解交织:接收端执行逆向操作即可还原消息,本步为步骤1中3符号交织的逆过程;RS译码:通过计算错误综合多项式,并利用错误位置多项式来找到数据中的错误位置,根据错误位置和错误值,纠正接收数据中的错误,恢复原始数据;CRC译码:通过模2除法运算检查接收数据的CRC校验码余数,如果余数为0,则数据无误,否则,数据包含错误;步骤4.干扰样式的实现:频带拦阻式干扰主要包含连续谱宽带和部分频带拦阻式干扰,连续谱宽带拦阻式干扰使目标信号覆盖的整个跳频频段都会受到影响,其表达式为:Δfi>5Δfr,fs∈[fi-Δfi2,fi+Δfi2]式中,Δfi为干扰带宽,Δfr为目标信号单信道带宽,fs为目标信号的载波频率,fi为干扰频点,连续谱宽带拦阻式干扰无需锁定频率,只要与目标信号的频带重叠就能起到干扰作用,但是其需要较大的干扰功率,难以对跳频信号的各频点进行有效干扰,若频点数较大,则各频点的能量分配不充分使其干扰功率利用率低,而部分频带拦阻式干扰仅需对目标信号的一部分频带进行干扰,干扰信号功率表达式为: 式中,Pif为干扰信号功率,P0f为干扰机发射信号功率,fi为干扰信号中心频点,Δfi为干扰带宽,fs为目标信号的中心频率;瞄准式干扰由于干扰频点比较密集,干扰能量都被用来压制目标信号,所以它的利用率高并且具有很好的干扰效果,其中瞄准式干扰表达式为: 式中,fi为干扰频率,fs为目标信号频率,Δfi为干扰带宽,Δfs为目标信号带宽。

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百度查询: 重庆邮电大学 一种数据链信息传输模拟与干扰对抗评估方法

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