基于時頻分析的跳頻信號參數(shù)估計研究及應用.pdf

1、跳頻技術以出色的抗干擾能力，易于組網(wǎng)及低截獲概率等特性，成為現(xiàn)代軍事通信的主要手段，提高部隊軍事裝備抗干擾和截獲能力的同時，也對電子對抗提出了嚴峻挑戰(zhàn)，因此研究跳頻通信對抗技術越顯緊迫和重要性。
　　時頻分析技術能同時描述信號在時域和頻域能量密度關系和頻率隨時間變化的規(guī)律，克服了傳統(tǒng)傅里葉變換只能得到單純的時間或者頻域關系的缺點。利用時頻分析技術對跳頻信號進行分析得到時頻信息，以便估計跳頻速率，跳頻圖案，跳變時刻等參數(shù)，產(chǎn)生和施放

2、最佳干擾，對敵方通信進行破壞，已成為當前軍事通信對抗的研究熱點之一。
　　本文將主要圍繞時頻分析技術運用于跳頻信號分析進行研究，通過對各時頻分析技術對跳頻信號進行仿真對比的基礎上，得出各時頻分布的優(yōu)缺點，并根據(jù)實際項目背景單跳數(shù)據(jù)量大的特點，選擇具有實時性強特點的短時傅里葉變換(STFT)為時頻分析工具，首先通過分段FFT對跳變點進行大致范圍確定，再進STFT，對跳頻信號的基本參數(shù)進行估計。最后將算法應用于半實物系統(tǒng)中，驗證算法有

3、效性。本文主要工作包括：
　　1、介紹了跳頻通信的基本原理，概述了跳頻系統(tǒng)核心技術，主要技術指標，主要干擾方式，并在此基礎了構建仿真跳頻信號FH/2FSK信號模型。
　　2、將常用的時頻分析方法包括STFT，Gabor變換，小波變換，譜圖，Wigner-Ville分布及其衍生形式等用于跳頻信號參數(shù)估計，通過仿真比較各自時頻圖，最后對性能進行綜合評價，得出各種應用場合和優(yōu)缺點。
　　3、根據(jù)項目背景在單跳數(shù)據(jù)量大情況下，

4、為滿足實時性要求，提出一種先粗估計跳頻頻率，大致確定跳變點的FFT_STFT算法。仿真表明其在信噪比大于-7dB情況下，對跳頻信號的各種參數(shù)都能進行準確估計，并提出通過Zoom_FFT方法，對粗估計的跳頻頻率進行細化，使頻率估計精度達到了幾百赫茲的分辨力，同時提出一種對跳頻間隔估計的新算法，估計性能和精度都較高。
　　4、利用通用儀器搭建了半實物跳頻系統(tǒng)，通過計算機控制儀器對跳頻通信系統(tǒng)進行了仿真，并在加了不同干擾環(huán)境下對跳頻信號