專利名稱：：一種跳頻系統(tǒng)干擾樣式識(shí)別技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種跳頻系統(tǒng)抗干擾技術(shù)，屬于寬帶無線數(shù)字通信領(lǐng)域，主要用于分析跳頻系統(tǒng)的各種干擾類型。
背景技術(shù)：
：所謂跳頻(FrequencyHopping),即將傳統(tǒng)的窄帶調(diào)制信號(hào)的載波頻率在偽隨機(jī)碼的控制下不斷隨機(jī)跳變，從而實(shí)現(xiàn)頻譜擴(kuò)展的擴(kuò)頻方式。1963年，美國海軍第一次在BLADES系統(tǒng)中采用跳頻技術(shù)對抗敵意千擾。跳頻系統(tǒng)采用躲避的方式抗干擾，具有較強(qiáng)的抗干擾能力；又由于跳頻序列的偽隨機(jī)性，因此跳頻信號(hào)是一種低截獲概率信號(hào)，具有一定的保密能力；通過采用不同的跳頻序列作為地址碼，跳頻系統(tǒng)還具有碼分多址和頻帶共享的組網(wǎng)能力；并且跳頻系統(tǒng)易于與現(xiàn)有的通信系統(tǒng)兼容，易于與其它調(diào)制類型的擴(kuò)譜系統(tǒng)組合，構(gòu)成各種混合式系統(tǒng)?；谝陨线@些特點(diǎn)，美國從1971年開始研究超短波跳頻電臺(tái)，接著英國也進(jìn)行了研制，20世紀(jì)70年代末開始生產(chǎn)、使用，并在1982年英阿在馬島戰(zhàn)爭、1991年海灣戰(zhàn)爭中都發(fā)揮了巨大的作用。跳頻系統(tǒng)的載波頻率是快速跳變的，當(dāng)跳變的頻率間隔大于衰落信道的相關(guān)帶寬，并且跳頻駐留時(shí)間又很短時(shí)，就能起到頻率分集的作用。因此在多路徑通信、衰落信道的條件下，跳頻系統(tǒng)還具有抗多徑、抗衰落的能力。并且跳頻系統(tǒng)不存在直擴(kuò)系統(tǒng)的遠(yuǎn)近問題，在非常強(qiáng)的鄰近千擾下也具有通信能力。因此20世紀(jì)80年代以來，跳頻技術(shù)正在迅速地向民用通信領(lǐng)域滲透，如移動(dòng)通信、數(shù)據(jù)傳輸、計(jì)算機(jī)無線數(shù)據(jù)傳輸、無線局域網(wǎng)等。1995年，美國Sanders公司成功研制了一種相關(guān)跳頻增強(qiáng)型擴(kuò)譜電臺(tái)(CorrelatedHoppingEnhancedSpreadSpectrum),簡稱CHESS電臺(tái)。CHESS電臺(tái)不僅改變了短波電臺(tái)由于信道帶寬窄、空中信道時(shí)變多徑特性而導(dǎo)致的低速率傳輸?shù)木置?，而且大大提高跳頻的速度，有效抵抗了跟蹤式干擾的影響。差分跳頻(DifferentialFrequencyHopping)是CHESS電臺(tái)的核心技術(shù)。在差分跳頻技術(shù)中，發(fā)送頻率不僅取決于當(dāng)前跳輸入數(shù)據(jù)，還與前一跳的頻率有關(guān)，這是實(shí)現(xiàn)高速跳頻，抵抗跟蹤干擾的關(guān)鍵。傳統(tǒng)跳頻系統(tǒng)靠躲避方式抗干擾，對部分窄帶干擾具有較好的抵抗性能，但是目前出現(xiàn)了許多種針對跳頻系統(tǒng)的干擾，其中比較典型的有寬帶噪聲干擾、部分頻帶噪聲干擾、多頻連續(xù)波干擾、頻率跟蹤式干擾，這些干擾都會(huì)對傳統(tǒng)跳頻系統(tǒng)造成極大的危害。而對于差分跳頻技術(shù)，由于前后跳頻點(diǎn)之間相關(guān)性的引入，使得一個(gè)跳頻點(diǎn)的解調(diào)失敗會(huì)造成其后多個(gè)跳頻點(diǎn)的解調(diào)失敗，不可避免地使得差分跳頻通信系統(tǒng)在面臨寬帶干擾影響的同時(shí)，還要抵抗窄帶干擾的影響。目前，對于各種寬帶干擾和窄帶干擾，跳頻系統(tǒng)主要是采用主動(dòng)方式來提高系統(tǒng)本身的抗干擾性能。主動(dòng)抗干擾技術(shù)包括提高跳頻通信的跳頻速率、增加跳頻帶寬和改進(jìn)跳頻通信系統(tǒng)的調(diào)制方式等。但是，跳頻速率的提高會(huì)加大系統(tǒng)調(diào)制和解調(diào)的復(fù)雜度，造成硬件系統(tǒng)成本過高和能源消耗過大；跳頻帶寬的增加會(huì)帶來空間頻譜資源的消耗過大，容易引起不同系統(tǒng)間的相互干擾；調(diào)制方式的改進(jìn)常常需要對系統(tǒng)重新研發(fā)，不易與原有的系統(tǒng)兼容。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決在不增加跳頻系統(tǒng)帶寬、不提高跳頻速率的前提下，提高跳頻系統(tǒng)的抗干擾性能的問題，提出一種跳頻系統(tǒng)干擾樣式識(shí)別技術(shù)。通過采用現(xiàn)代信號(hào)處理理論，對跳頻接收信號(hào)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)對各種窄帶干擾和寬帶干擾的分類識(shí)別，為進(jìn)一步最優(yōu)干擾抑制算法的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)，從而提高跳頻系統(tǒng)的抗干擾性能，保證通信質(zhì)量。本發(fā)明的基本原理是首先根據(jù)己知的跳頻圖案，分別從時(shí)頻域、時(shí)域及頻域，對跳頻接收信號(hào)去跳頻點(diǎn)，盡可能地消除跳頻點(diǎn)對干擾信號(hào)的影響。其次，根據(jù)不同干擾信號(hào)的特征，完成特征參數(shù)的提取，信號(hào)的特征包括時(shí)域的包絡(luò)特征，頻域的帶寬特征、譜峰特征、頻譜的緊致性和平坦性，以及時(shí)頻域特征等。最后，根據(jù)統(tǒng)計(jì)決策理論，設(shè)計(jì)合理高效的模式識(shí)別算法，利用提取的特征參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對各種干擾信號(hào)的分類識(shí)別。下面簡要介紹一下本發(fā)明提出的一種跳頻系統(tǒng)干擾樣式識(shí)別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。從宏觀看，跳頻系統(tǒng)是一種寬帶系統(tǒng)；從微觀看，它又是一種瞬時(shí)窄帶系統(tǒng)。由于跳頻系統(tǒng)的這種特點(diǎn)，使得跳頻信號(hào)無論是對寬帶干擾信號(hào)的特征提取，還是對窄帶干擾信號(hào)的特征提取，都造成很火的影響。具體影響有以下幾占./、、、U)從頻域來看，跳頻信號(hào)會(huì)影響干擾信號(hào)的帶寬估計(jì)。由于跳頻信號(hào)本身是寬帶信號(hào)，混在其中的干擾信號(hào)，在干信比不是很大的情況下，帶寬特征不明顯，如果直接對跳頻接收信號(hào)進(jìn)行帶寬估計(jì)，將無法確定是否是干擾信號(hào)的帶寬。(2)跳頻信號(hào)會(huì)影響干擾信號(hào)的譜峰特征。對于某些窄帶干擾信號(hào)，可以通過譜峰尖峭或扁平的程度，加以區(qū)別判斷。然而跳頻信號(hào)在頻域上呈現(xiàn)若干個(gè)離散的譜峰，對于原本譜峰尖峭的窄帶干擾信號(hào)來說，跳頻信號(hào)的存在破壞了其譜峰特征的提取。(3)跳頻信號(hào)會(huì)影響干擾信號(hào)頻譜的平坦性和緊致性。對于某些寬帶干擾信號(hào)，在觀測帶寬內(nèi)，頻域能量分配均勻，頻譜平坦性很好。而跳頻信號(hào)具有離散譜，與干擾信號(hào)混合在一起時(shí)，干擾信號(hào)原本的頻譜平坦性特征將不復(fù)存在。同理，跳頻信號(hào)的離散譜特性，也會(huì)破壞某些干擾信號(hào)原有的頻譜緊致性特征。(4)跳頻信號(hào)會(huì)影響干擾信號(hào)的時(shí)域包絡(luò)特征。如果干擾信號(hào)本身具有恒包絡(luò)特征，在干信比不等于0dB時(shí)，跳頻信號(hào)與干擾信號(hào)的幅值不同，混在一起會(huì)呈現(xiàn)非恒包絡(luò)特征，這對于干擾信號(hào)的包絡(luò)特征提取造成了混亂。(5)跳頻信號(hào)還會(huì)影響干擾信號(hào)的時(shí)頻域特征。因?yàn)樘l信號(hào)在時(shí)頻圖上呈現(xiàn)間斷的短小直線，經(jīng)過Radon變換后會(huì)聚焦成若干小峰值，這就會(huì)對寬帶線掃頻干擾信號(hào)在Radon變換域的峰值檢測造成不良影響。因此，本發(fā)明提出從時(shí)域、頻域及時(shí)頻域，對跳頻接收信號(hào)進(jìn)行去跳頻點(diǎn)處理，既去除了跳頻信號(hào)對千擾信號(hào)特征提取的影響，又一定程度上減弱了噪聲的影響。通過去跳頻處理，得到去跳頻點(diǎn)后的時(shí)頻圖&(附，n)、去跳頻點(diǎn)后的平均頻譜P《,(")、去跳頻點(diǎn)后的干擾的頻域估計(jì)J(/t)和去跳頻點(diǎn)后的干擾的時(shí)域估計(jì)/(w)，在不改變干擾信號(hào)原有特征的前提下，盡可能完整地保留干擾信號(hào)。下面對各個(gè)干擾識(shí)別參數(shù)的特征提取進(jìn)行簡要介紹。(1)包絡(luò)變化系數(shù)及。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中，^和《分別是干擾時(shí)域估計(jì)7—)的包絡(luò)的均值和方差。對于恒包絡(luò)信號(hào)，/。的值接近于0，對于非恒包絡(luò)信號(hào)，凡的值較大，所以i。能夠區(qū)分出恒包絡(luò)信號(hào)和非恒包絡(luò)信號(hào)。恒包絡(luò)干擾主要包括單音干擾、噪聲調(diào)頻干擾、FSK類鍵控干擾和PSK類鍵控干擾；非恒包絡(luò)千擾主要包括噪聲調(diào)幅干擾和ASK類鍵控干擾。(2)零中心歸一化幅度的頻譜最大值y,:Lax=max|FF7K]2/;v、.|(2)其中，K為采樣點(diǎn)數(shù)，)為零中心歸一化幅度，由下式計(jì)算得到flc"(m)二(—/m"-1(3)其中，^(w)為干擾時(shí)域估計(jì)Aw)的瞬時(shí)幅度，瞬時(shí)幅度",(m)的平均值為ma=;f>,(m)，用氣對瞬時(shí)幅度。(附)進(jìn)行歸一化，由此消除信號(hào)增益的影響。Lx能夠反映信號(hào)包絡(luò)變化的劇烈程度。由于ASK類鍵控干擾只有幾個(gè)電平，包絡(luò)變化非常劇烈，使得^,值非常大；而噪聲調(diào)幅干擾的包絡(luò)變化相對平緩，Lj直也相對小很多，因此y^可以很好地區(qū)分ASK類鍵控干擾和噪聲調(diào)幅干擾。(3)峰值帶寬比^:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(4)其中，/;為去跳頻點(diǎn)后的平均頻譜i;(")的峰值相對于干擾信號(hào)能量的歸一化，A為干擾的歸一化3dB帶寬。i^可以很好地將調(diào)頻類信號(hào)和非調(diào)頻類信號(hào)分離。對于相同能量的信號(hào)，調(diào)頻類信號(hào)能量分布在較寬的頻帶上，峰值比較低，^值較?。欢钦{(diào)頻類信號(hào)的帶寬比較窄，峰值相應(yīng)的比較高，/p值自然比較大。(4)頻譜的歸一化峰度其中，/(W是干擾的頻域估計(jì)。是用來反映頻譜的譜峰尖峭或扁平程度的指標(biāo)。單音干擾的譜峰又高又窄，十分尖峭，所以值很大；由于相位跳變，帶來頻譜擴(kuò)展，峰值降低，使得PSK類鍵控干擾的譜峰不再那么尖峭，值要小得多，所以參數(shù)可以將單音干擾和PSK類鍵控千擾區(qū)分開來。另外，對于譜峰個(gè)數(shù)較少的FSK類鍵控千擾和調(diào)頻指數(shù)較高的噪聲調(diào)頻干擾，具有很好的分離效果。因?yàn)镕SK類鍵控干擾的頻譜有若干個(gè)譜峰，具有一定的尖峭度，值較高；而噪聲調(diào)頻干擾是模擬頻率調(diào)制，沒有離散譜分量，當(dāng)調(diào)頻指數(shù)較大時(shí)，譜峰呈扁平狀，值很小，所以可以分離。但隨著調(diào)頻指數(shù)變小，噪聲調(diào)頻干擾的譜峰越來越尖峭，值也隨之變大；而另一方面，隨著FSK類鍵控干擾的譜峰個(gè)數(shù)增加，尖峭度降低，值變小，所以對于譜峰個(gè)數(shù)較多的FSK類鍵控干擾和調(diào)頻指數(shù)較低的噪聲調(diào)頻干擾，的值相近，很難分離。(5)頻譜的譜峰緊致度《其中，，=網(wǎng)j,，J("是干擾的頻域估計(jì)。^-min(A;)，=max。max(lJ(/t)I)w./由于參數(shù)對于區(qū)分模擬調(diào)頻干擾和數(shù)字調(diào)頻干擾具有一定的局限性，本發(fā)明提出新參數(shù)尺，用以彌補(bǔ)參數(shù)的不足。尺可以很好的反映頻譜的譜峰緊致性。因?yàn)镕SK類鍵控干擾信號(hào)是數(shù)字頻率調(diào)制，只有若干個(gè)頻率峰值，其譜峰緊致度較低；而噪聲調(diào)頻干擾信號(hào)，沒有離散譜分量，其譜峰緊致度相對較高，且調(diào)頻指數(shù)越低，噪聲調(diào)頻干擾的譜峰緊致度越高，所以尺能夠區(qū)分出噪聲調(diào)頻干擾和FSK類鍵控干擾，尤其是對調(diào)頻指數(shù)較低的噪聲調(diào)頻干擾具有很好的分離效果。(6)平均頻譜平坦系數(shù)F、,_其中，尸'(")^t1^("+0(8)其中，i;w為去跳頻點(diǎn)后的平均頻譜，iv,為/;(n)的長度，丄是滑動(dòng)平均窗口的寬度，取丄-0.03W,。平均頻譜是對時(shí)頻圖進(jìn)行歸一化處理后，沿時(shí)間軸求平均而得到的。因?yàn)橛蓺w一化的時(shí)頻圖得到的，本身就消除了信號(hào)增益的影響；同時(shí)沿時(shí)間軸求平均的處理實(shí)際上是對噪聲進(jìn)行的平滑處理，減小了噪聲對信號(hào)頻譜的影響。對平均頻譜經(jīng)過簡單滑動(dòng)平均處理得到平坦部分，再用平均頻譜減去平坦部分，這整個(gè)過程相當(dāng)于一個(gè)FIR高通濾波器，從而提取出平均頻譜的沖激部分。寬帶梳狀譜千擾在頻域上呈現(xiàn)一串離散的譜峰，通過參數(shù)F、,能夠提取出平均頻譜中明顯的沖激部分，從而判斷出寬帶梳狀譜干擾。(7)旋轉(zhuǎn)變換域的峰值系數(shù)&:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中，i,(",")是對去跳頻點(diǎn)后的時(shí)頻圖&(附,")進(jìn)行閾值Radon變換后得到的二維圖像，a為Radon變換的旋轉(zhuǎn)角，"為時(shí)頻圖原點(diǎn)到投影積分直線的距離；^^)是i,(",a)的全局平均值，^f^(",o^是^,，a)的全局最大值，此最大值對應(yīng)的角度"即為旋轉(zhuǎn)變換域的峰值角度《_。由于寬帶線掃頻干擾信號(hào)是頻率隨時(shí)間線性變化的，在時(shí)頻圖上呈現(xiàn)出一條或多條斜線，對時(shí)頻圖進(jìn)行Radon變換，使得這些斜線聚焦成若干峰值，從而實(shí)現(xiàn)圖像中直線的檢測。所以通過計(jì)算旋轉(zhuǎn)變換域的峰值系數(shù)i,，就能夠判斷出寬帶線掃頻干擾。一般情況下，當(dāng)存在寬帶線掃頻干擾時(shí)，A,的值較大。但是當(dāng)線掃頻干擾信號(hào)在觀測頻帶內(nèi)重復(fù)的次數(shù)較多(即掃頻率較高)而千信比的值較小時(shí)，經(jīng)Radon變換后線掃頻干擾信號(hào)對應(yīng)的峰值不再那么明顯，造成i,的值較小。所以參數(shù)&只對掃頻率較低的強(qiáng)寬帶線掃頻干擾，具有很好的提取效果。(8)旋轉(zhuǎn)變換域的峰值疊加系數(shù)/^,:其中，A(a)為i,(w,a)在各個(gè)a角的累加，m。ax"(a"是^(a)的最大值，巧巧是A(a)的平均值。由于參數(shù)i,對于分離寬帶線掃頻干擾，具有一定的局限性，本發(fā)明提出新參數(shù)J—，通過對Radon變換結(jié)果按各個(gè)角度進(jìn)行累加，將淹沒在噪聲中的峰值提取出來，從而進(jìn)一步區(qū)分出掃頻率較高的弱寬帶線掃頻干擾。本發(fā)明將利用上述提取的特征參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)決策理論，設(shè)計(jì)高效合理的模式識(shí)別流程，從而實(shí)現(xiàn)跳頻系統(tǒng)的干擾樣式識(shí)別。本發(fā)明提出的一種跳頻系統(tǒng)干擾樣式識(shí)別技術(shù)，包括以下步驟在檢測出接收信號(hào)中存在干擾的情況下，對跳頻接收信號(hào)進(jìn)行干擾識(shí)別處理首先對接收信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，去除跳頻點(diǎn)的影響，然后判斷出干擾的類別是窄帶干擾還是寬帶干擾，若判為窄帶干擾，則進(jìn)入窄帶干擾識(shí)別流程，若判為寬帶干擾，則進(jìn)入寬帶干擾識(shí)別流程。具體過程如下(一)預(yù)處理(1)對有千擾存在的跳頻接收信號(hào);c(m)進(jìn)行時(shí)頻分析，采用短時(shí)傅里葉變換，將時(shí)域信號(hào)變換到時(shí)頻域，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)已知的跳頻圖案，在時(shí)頻域進(jìn)行去跳頻點(diǎn)處理，得到去跳頻點(diǎn)后的時(shí)頻圖;(2)對去跳頻點(diǎn)后的時(shí)頻圖&(m,")進(jìn)行歸一化處理，然后沿時(shí)間軸求平均值，得到去跳頻點(diǎn)后的平均頻譜/;(n);(3)根據(jù)平均頻譜《,(n)，計(jì)算出干擾的歸一化3dB帶寬&和干擾載頻《；(4)將步驟(3)中計(jì)算得到的^與確定的閾值7^比較，如果A小于T^，則判為窄帶干擾，進(jìn)入窄帶干擾識(shí)別流程，否則判為寬帶干擾，進(jìn)入寬帶干擾識(shí)別流程；(二)窄帶干擾識(shí)別流程對于存在窄帶干擾的跳頻接收信號(hào)x—)，將以干擾載頻《為中心，在窄帶干擾帶寬閾值T^內(nèi)的跳頻點(diǎn)稱為干擾跳頻點(diǎn)，其它跳頻點(diǎn)稱為非干擾跳頻點(diǎn)，并進(jìn)行以下處理(1)將跳頻接收信號(hào)x(m)中存在干擾跳頻點(diǎn)的部分在時(shí)域截去，將截去干擾跳頻點(diǎn)后的跳頻接收信號(hào)變換到頻域，在頻域去除非干擾跳頻點(diǎn)，并進(jìn)一步在頻域?yàn)V除噪聲，得到干擾的頻域估計(jì)然后反變換到時(shí)域，得到干擾的時(shí)域估計(jì)yO0;(2)根據(jù)步驟(1)中得到的干擾的時(shí)域估計(jì)Xw)，按照下式計(jì)算參數(shù)包絡(luò)變化系數(shù)i。和零中心歸一化幅度的頻譜最大值;^,:/腿=maxi^7T[oOT(m)]2/jVs|其中，A和《分別是干擾時(shí)域估計(jì)/(m)的包絡(luò)的均值和方差；K為采樣點(diǎn)數(shù)，^(w)為零中心歸一化幅度，"。,(m)由下式計(jì)算得到oc)](w)=(w)/w。一1其中，Wa=iZ~(W)，"/w)是干擾時(shí)域估計(jì)/(W)的瞬時(shí)幅度；如果凡大于閾值7;且L大于閾值7;，則判為ASK類鍵控干擾；如果/。大于閾值r。且r,小于閾值7;，則判為噪聲調(diào)幅干擾AM;如果i。小于或等于閾值7;，則進(jìn)入步驟(3);(3)根據(jù)預(yù)處理中得到的平均頻譜/;(w，按照下面公式計(jì)算峰值帶寬比/^:其中，&是《,(《)的峰值相對于干擾信號(hào)能量的歸一化，氛是預(yù)處理中得到的歸一化3dB帶寬，并且根據(jù)步驟(1)中得到的干擾頻譜J(/t)，計(jì)算頻譜的歸一化〃—〃/如果^大于閾值z;且大于閾值7;,，則判為單音干擾，如果&大于閾值7;且小于閾值7;,，則判為PSK類鍵控干擾，如果^小于或等于閾值z;，則進(jìn)入步驟(4);(4)根據(jù)步驟(1)中得到的干擾頻譜J("，按照下面公式計(jì)算頻譜的譜峰a,~~^~~71;人w"2/一附乙^a)20.5其中，，='，1、,、，W=min(W，m一max(。，如果//,小于閾值;2且&大于閾值7;，則判為噪聲調(diào)頻干擾，否則判為FSK類鍵控干擾，結(jié)束窄帶干擾識(shí)別流程；(三)寬帶干擾識(shí)別流程(1)首先，根據(jù)預(yù)處理中得到的平均頻譜《,(")，根據(jù)下式計(jì)算平均頻譜平其中其中，；(")為去跳頻點(diǎn)后的平均頻譜，w,為；w的長度，丄是滑動(dòng)平均窗口的寬度，取i-0.03a^;其次，根據(jù)預(yù)處理中得到的時(shí)頻圖^(附^)，按照下式計(jì)算旋轉(zhuǎn)變換域的峰值系數(shù)《,和峰值角度《_:其中，A("，")是對去跳頻點(diǎn)后的時(shí)頻圖&,(w,")進(jìn)行閾值Radon變換后得到的二維圖像，"為Radon變換的旋轉(zhuǎn)角，w為時(shí)頻圖原點(diǎn)到投影積分直線的距離；^^)是i々，")的全局平均值，n^"，("，a"是i,(w,^)的全局最大值，此最大值對應(yīng)的角度a即為旋轉(zhuǎn)變換域的峰值角度a，；然后，按照下面公式，進(jìn)一步計(jì)算旋轉(zhuǎn)變換域的峰值疊加系數(shù)i^:其中，A(a)是&(w,a)在各個(gè)"角的累加，A(w,a)是&,(w,")經(jīng)過閾值Radon變換后的結(jié)果，而m，^("》是/^a)的最大值，^是/U")的平均值；(2)如果^大于閾值7;.且《_=90°，則判為寬帶梳狀千擾，否則進(jìn)入步驟(3);(3)如果^大于閾值7^且c^^9(T，則判為強(qiáng)寬帶線掃頻干擾，否則進(jìn)入步驟(4);(4)如果7^大于閾值乙且6u、^90。，則判為弱寬帶線掃頻干擾，否則進(jìn)入步驟(5);(5)如果7,大于閾值^且^,大于閾值7^，則判為寬帶噪聲干擾，否則判為未知干擾，結(jié)束寬帶干擾識(shí)別流程。有益效果本發(fā)明提出的一種跳頻系統(tǒng)干擾樣式識(shí)別技術(shù)，其有益效果在于(1)本發(fā)明提出的跳頻系統(tǒng)的干擾樣式識(shí)別技術(shù)，是干擾抑制的基礎(chǔ)。在不增加跳頻帶寬、不提高跳頻速率等前提下，實(shí)現(xiàn)對跳頻系統(tǒng)中不同類型干擾的分類識(shí)別，為進(jìn)一步進(jìn)行干擾參數(shù)估計(jì)和干擾抑制提供依據(jù)。(2)本發(fā)明提出的跳頻系統(tǒng)的干擾樣式識(shí)別技術(shù)，通過去跳頻點(diǎn)處理，既去除了跳頻信號(hào)對干擾信號(hào)特征提取的影響，又一定程度上減弱了噪聲對干擾信號(hào)的影響，在不改變千擾信號(hào)原有特征的前提下，盡可能完整地將干擾信號(hào)提取出來。(3)本發(fā)明提出的跳頻系統(tǒng)的干擾樣式識(shí)別技術(shù)，提出了一些新的識(shí)別千擾信號(hào)的特征參數(shù)，通過綜合分析各個(gè)特征參數(shù)之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)高效合理的干擾識(shí)別流程，實(shí)現(xiàn)較好的干擾識(shí)別效果，具有較強(qiáng)的魯棒性和穩(wěn)定性，并且本發(fā)明所提算法計(jì)算復(fù)雜度低，易于系統(tǒng)實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式的跳頻系統(tǒng)干擾樣式識(shí)別方法流程圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式中去跳頻點(diǎn)前后的平均頻譜和頻譜的比較圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方式中窄帶干擾識(shí)別參數(shù)包絡(luò)變化系數(shù)&的特征效果圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式中窄帶干擾識(shí)別參數(shù)零中心歸一化幅度的頻譜最力〈直r鵬,正艦亂圖5為本發(fā)明具體實(shí)施方式中窄帶干擾識(shí)別參數(shù)峰值帶寬比&的特征效果圖6為本發(fā)明具體實(shí)施方式中窄帶干擾識(shí)別參數(shù)頻譜的歸一化峰度的特征效果圖7為本發(fā)明具體實(shí)施方式中窄帶干擾識(shí)別參數(shù)頻譜的譜峰緊致度&的特征效果圖8為本發(fā)明具體實(shí)施方式中寬帶干擾識(shí)別參數(shù)平均頻譜平坦系數(shù)&的特征效果圖9為本發(fā)明具體實(shí)施方式中寬帶干擾識(shí)別參數(shù)旋轉(zhuǎn)變換域的峰值系數(shù)&的特征效果圖10為本發(fā)明具體實(shí)施方式中寬帶干擾識(shí)別參數(shù)旋轉(zhuǎn)變換域的峰值疊加系數(shù)i^的特征效果圖11為本發(fā)明具體實(shí)施方式中跳頻系統(tǒng)干擾樣式識(shí)別的正確識(shí)別概率圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對本發(fā)明方法做進(jìn)一步詳細(xì)說明。假設(shè)跳頻系統(tǒng)的工作頻段為208MHz到224MHz，跳頻帶寬為16MHz，跳頻速率12.5K/s，跳頻數(shù)目為32，信道間隔為0.5MHz，并且數(shù)據(jù)調(diào)制方式選擇4FSK，信息傳輸速率為50K/s，信息碼元為隨機(jī)碼流。干擾中心頻率以跳頻通信信號(hào)中心頻率為基準(zhǔn)，在左右頻偏各6MHz的范圍內(nèi)任意選擇，干擾類型包括窄帶的單音(CW)干擾、噪聲調(diào)幅(AM)干擾、噪聲調(diào)頻(FM)干擾、ASK類鍵控千擾、FSK類鍵控干擾、PSK類鍵控千擾和寬帶的寬帶噪聲干擾、寬帶梳狀干擾、寬帶線掃頻干擾，其列表如表1所示。接收端的采樣率為16MHz，釆樣一幀數(shù)據(jù)包含6個(gè)跳頻點(diǎn)，對此進(jìn)行跳頻系統(tǒng)的干擾識(shí)別處理。表l仿真中各種干擾列表<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>本發(fā)明提出的一種跳頻系統(tǒng)干擾樣式識(shí)別技術(shù)的實(shí)現(xiàn)流程如圖1所示，其具體實(shí)現(xiàn)過程如下(一)對接收信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理(1)對有干擾存在的跳頻接收信號(hào)x(w)進(jìn)行時(shí)頻分析，采用短時(shí)傅里葉變換，將時(shí)域信號(hào)變換到時(shí)頻域，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)已知的跳頻圖案，在時(shí)頻域進(jìn)行去跳頻點(diǎn)處理，得到去跳頻點(diǎn)后的時(shí)頻圖^(w,");(2)對去跳頻點(diǎn)后的時(shí)頻圖&,(m，")進(jìn)行歸一化處理，然后沿時(shí)間軸求平均，得到去跳頻點(diǎn)后的平均頻譜i;W;(3)根據(jù)平均頻譜/;(")，計(jì)算干擾的歸一化3dB帶寬A和干擾載頻《；(4)將預(yù)處理步驟(3)中計(jì)算得到的A與確定的閾值7^比較，如果&小于r，則判為窄帶干擾，進(jìn)入窄帶干擾識(shí)別流程，否則判為寬帶干擾，進(jìn)入寬帶干擾識(shí)別流程；(二)窄帶干擾識(shí)別流程對于存在窄帶干擾的跳頻接收信號(hào)x(—，將以干擾載頻《為中心，在窄帶干擾帶寬閾值T^內(nèi)的跳頻點(diǎn)城稱為干擾跳頻點(diǎn)，稱其它跳頻點(diǎn)為非干擾跳頻點(diǎn)，并進(jìn)行以下處理(1)將跳頻接收信號(hào)x(m)中干擾跳頻點(diǎn)的部分在時(shí)域截去，將將截去干擾跳頻點(diǎn)后的跳頻接收信號(hào)變換到頻域，在頻域去非干擾跳頻點(diǎn)，并進(jìn)一步在頻域?yàn)V除噪聲，得到干擾的頻域估計(jì)/a)，然后反變換到時(shí)域，得到干擾的時(shí)域估計(jì)/0);(2)根據(jù)步驟(1)中得到的干擾的時(shí)域估計(jì)乂(w)，按照上述公式(1)計(jì)算參數(shù)包絡(luò)變化系數(shù)i。，且按照上述公式(2)計(jì)算零中心歸一化幅度的頻譜最大值^,，如果&大于閾值z;且^大于閾值7;，則判為ASK類鍵控干擾，如果及。大于閾值7;且/^小于閾值7;，則判為噪聲調(diào)幅干擾，如果凡小于或等于閾值r。，則進(jìn)入下一步；(3)根據(jù)預(yù)處理中得到的平均頻譜；(")，按照上述公式(4)計(jì)算峰值帶寬比&，并且根據(jù)步驟(1)中得到的干擾的頻域估計(jì)J("，按照上述公式(5)計(jì)算頻譜的歸一化峰度，如果^大于闊值7;且^大于閾值7;,，則判為單音干擾，如果^大于閾值z;且小于閾值^，則判為PSK類鍵控干擾，如果&小于或等于閾值z;，則進(jìn)入下一步；(4)根據(jù)步驟(1)中得到的干擾的頻域估計(jì)J(W，按照上述公式(6)計(jì)算頻譜的譜峰緊致度尺，如果/v小于閾值^且尺大于閾值;，則判為噪聲調(diào)頻干擾，否則判為FSK類鍵控干擾，結(jié)束窄帶干擾識(shí)別流程；(三)寬帶干擾識(shí)別流程(1)首先，根據(jù)預(yù)處理中得到的平均頻譜《,W)，按照上述公式(7)計(jì)算平均頻譜平坦系數(shù)&，其次，根據(jù)預(yù)處理中得到的時(shí)頻圖&(w,n)，按照上述公式(8)計(jì)算旋轉(zhuǎn)變換域的峰值系數(shù)~和峰值角度《_，然后，按照上述公式(IO)，進(jìn)一步計(jì)算旋轉(zhuǎn)變換域的峰值疊加系數(shù)^^;(2)如果尸大于閾值7;.且《_=90。，則判為寬帶梳狀干擾，否則進(jìn)入下一步；(3)如果i,大于閾值7),且a,m,9(T，則判為強(qiáng)寬帶線掃頻干擾，否則進(jìn)入下一步；16(4)如果/^大于閾值7^且^9(T，則判為弱寬帶線掃頻干擾，否則進(jìn)入下一步；(5)如果^大于閾值7^且/^,大于閾值T^，則判為寬帶噪聲干擾，否則判為未知干擾，結(jié)束寬帶干擾識(shí)別流程。圖2給出的是當(dāng)信噪比為0dB，千信比為0dB時(shí)，去跳頻點(diǎn)前后的平均頻譜和頻譜的比較圖。圖2(a)為跳頻接收信號(hào)中存在寬帶梳狀干擾(8齒)時(shí)，去跳頻點(diǎn)前后的平均頻譜比較，去跳頻點(diǎn)后的平均頻譜由步驟(一)預(yù)處理中的(2)得到。圖2(b)為跳頻接收信號(hào)中存在窄帶干擾(2ASK鍵控干擾)時(shí)，去跳頻點(diǎn)前后的頻譜比較，去跳頻點(diǎn)后的頻譜由步驟(二)窄帶干擾識(shí)別流程中的(1)得到。從圖中可以看出，經(jīng)過去跳頻點(diǎn)處理，最大限度地減弱了跳頻點(diǎn)和噪聲對干擾信號(hào)的影響，并完整地保留了干擾信號(hào)的特征，便于進(jìn)一步的干擾特征提取和綜合識(shí)別。圖3給出的是包絡(luò)變化系數(shù)i。的特征效果圖。圖3(a)為當(dāng)信噪比為0dB，干信比為0dB時(shí)，對于不同干擾分別仿真100次的及。值。圖3(b)為當(dāng)信噪比為0dB時(shí)，不同干擾的i。值隨干信比JSR變化的關(guān)系。其中干擾類型為窄帶干擾，包括單音(CW)干擾、噪聲調(diào)幅(AM)干擾、噪聲調(diào)頻(FM)干擾、2ASK、4ASK、2FSK、4FSK、BPSK和QPSK鍵控千擾等。從圖中可以看出，參數(shù)i。可以區(qū)分出調(diào)幅類干擾和恒包絡(luò)干擾，并且對于干信比的變化具有較好的魯棒性和穩(wěn)定性。圖4給出的是零中心歸一化幅度的頻譜最大值^^的特征效果圖。圖4(a)為當(dāng)信噪比為OdB，干信比為0dB時(shí)，對于不同干擾分別仿真100次的j^x值。圖4(b)為當(dāng)信噪比為OdB時(shí)，不同干擾的；x值隨干信比JSR變化的關(guān)系。其中干擾類型為調(diào)幅類干擾，包括噪聲調(diào)幅(AM)干擾、2ASK和4ASK鍵控干擾等。從圖中可以看出，參數(shù)^,可以很好地區(qū)分出模擬調(diào)幅干擾和數(shù)字調(diào)幅干擾，并且對于干信比的變化具有較好的魯棒性和穩(wěn)定性。圖5給出的是峰值帶寬比&的特征效果圖。圖5(a)為當(dāng)信噪比為OdB，干信比為OdB時(shí)，對于不同干擾分別仿真100次的^值。圖5(b)為當(dāng)信噪比為OdB時(shí)，不同干擾的&值隨干信比JSR變化的關(guān)系。其中干擾類型為恒包絡(luò)干擾，包括單音(CW)干擾、噪聲調(diào)頻(FM)干擾、2FSK、4FSK、BPSK和QPSK鍵控干擾等。從圖中可以看出，參數(shù)^可以很好地區(qū)分出調(diào)頻類(FM、2FSK、4FSK)干擾和非調(diào)頻類(CW、BPSK、QPSK)干擾，并且對于干信比的變化具有很好的魯棒性和穩(wěn)定性。圖6給出的是頻譜的歸一化峰度的特征效果圖。圖6(a)和圖6(c)為當(dāng)信噪比為0dB，千信比為0dB時(shí)，對于不同干擾分別仿真100次的值。圖6(b)和圖6(d)為當(dāng)信噪比為OdB時(shí)，不同干擾的值隨干信比JSR變化的關(guān)系。圖6(a)和圖6(b)中的干擾類型包括單音(CW)干擾、BPSK和QPSK鍵控干擾等。從圖中可以看出，參數(shù)可以很好地區(qū)分出單音干擾和PSK類鍵控干擾。圖6(c)和圖6(d)中的干擾類型為調(diào)頻類干擾，包括調(diào)頻指數(shù)分別為0.2和0.4的噪聲調(diào)頻(FM)干擾、2FSK和4FSK鍵控干擾等。從圖中可以看出，參數(shù)也可以區(qū)分出調(diào)頻率較高的模擬調(diào)頻干擾和數(shù)字調(diào)頻干擾。并且參數(shù)對于干信比的變化具有較好的魯棒性和穩(wěn)定性。圖7給出的是頻譜的譜峰緊致度A的特征效果圖。圖7(a)為當(dāng)信噪比為OdB，干信比為OdB時(shí)，對于不同干擾分別仿真100次的A值。圖7(b)為當(dāng)信噪比為OdB時(shí)，不同干擾的A值隨干信比JSR變化的關(guān)系。其中干擾類型為調(diào)頻類干擾，包括調(diào)頻指數(shù)分別為0.2和0.4的噪聲調(diào)頻(FM)干擾、2FSK和4FSK鍵控干擾等。從圖中可以看出，參數(shù)A可以很好地區(qū)分出調(diào)頻率較低的模擬調(diào)頻干擾和數(shù)字調(diào)頻干擾，并且對于干信比的變化具有一定的魯棒性和穩(wěn)定性。圖8給出的是平均頻譜平坦系數(shù)&的特征效果圖。圖8(a)為當(dāng)信噪比為OdB，干信比為OdB時(shí)，對于不同干擾分別仿真100次的&值。圖8(b)為當(dāng)信噪比為OdB時(shí)，不同干擾的F"值隨干信比JSR變化的關(guān)系。其中干擾類型為寬帶干擾，包括覆蓋帶寬為{30%、60%、100%}(跳頻帶寬)的寬帶噪聲干擾、梳齒數(shù)目為{4、8、16}的寬帶梳狀干擾和掃頻率為{0.5，1，1.5K25/12K吁兆頻帶寬)的寬帶線掃頻干擾等。從圖中可以看出，參數(shù)&可以區(qū)分出寬帶梳狀譜干擾，并且對于干信比的變化具有較好的魯棒性和穩(wěn)定性。圖9給出的是旋轉(zhuǎn)變換域的峰值系數(shù)/,的特征效果圖。圖9(a)為當(dāng)信噪比為OdB，干信比為OdB時(shí)，對于不同干擾分別仿真100次的/,值。圖9(b)為當(dāng)信噪比為OdB時(shí)，不同干擾的i,值隨干信比JSR變化的關(guān)系。其中干擾類型包括覆蓋帶寬為{30%、50%、70%、100%}(跳頻帶寬)的寬帶噪聲干擾和掃頻率為{0.5，1，2，3，3.5)(25/12K嗜兆頻帶寬)的寬帶線掃頻干擾等。從圖中可以看出，當(dāng)掃頻率較低時(shí)，Z^值很大，很容易區(qū)分出寬帶線掃頻干擾，然而隨著掃頻率的升高，干擾信號(hào)在觀測頻帶內(nèi)重復(fù)的次數(shù)變多，/,值隨之變小，線掃頻干擾被淹沒在噪聲中不易辨別，所以參數(shù)i,可以區(qū)分出強(qiáng)寬帶線掃頻干擾，并且對于干信比的變化具有很好的魯棒性和穩(wěn)定性。圖10給出的是旋轉(zhuǎn)變換域的峰值疊加系數(shù)/^的特征效果圖。圖10(a)為當(dāng)信噪比為OdB，干信比為OdB時(shí)，對于不同干擾分別仿真100次的/力值。圖10(b)為當(dāng)信噪比為OdB時(shí)，不同干擾的、值隨干信比JSR變化的關(guān)系。其中干擾類型包括覆蓋帶寬為{30%、50%、70%、100%}(跳頻帶寬)的寬帶噪聲干擾和掃頻率為{3，3.5，4)(25/12K^兆頻帶寬)的寬帶線掃頻干擾等。從圖中可以看出，參數(shù)i^可以區(qū)分出掃頻率很高時(shí)，淹沒在噪聲中的弱寬帶線掃頻干擾，并且對于干信比的變化具有很好的魯棒性和穩(wěn)定性。圖11給出的是跳頻系統(tǒng)中各種干擾的正確識(shí)別概率圖。在不同干信比和不同信噪比的情況下，通過大量仿真計(jì)算，綜合各方面因素，得到的各個(gè)參數(shù)的最佳閾值為7;w=0.06、7;=0.19、7;=50、r,203、7;,2920、？;2=200、rv=o.09、7>=0.49、7},=10.5、乙,=12、7>2=3.5、rm2=3.5。根據(jù)圖1中給出的實(shí)現(xiàn)流程圖，對混有各種干擾的跳頻接收信號(hào)分別進(jìn)行500次獨(dú)立仿真，得到當(dāng)信噪比為OdB時(shí)，各種干擾在不同干信比情況下的正確識(shí)別概率圖如圖11(a)所示，當(dāng)干信比為OdB時(shí)，各種干擾在不同信噪比情況下的正確識(shí)別概率圖如圖11(b)所示。從圖中可以看出，本發(fā)明提出的跳頻系統(tǒng)的干擾樣式識(shí)別技術(shù)，在低干信比和低信噪比的情況下，正確識(shí)別率可以達(dá)到95%以上，具有很好的識(shí)別效果，并且在相當(dāng)大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，正確識(shí)別率不隨干信比和信噪比的變化而變化，具有很好的魯棒性和穩(wěn)定性。以上所述對發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果做了進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施特例而己，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種跳頻系統(tǒng)干擾樣式識(shí)別技術(shù)，其特征在于包括以下步驟(一)預(yù)處理(1)對有干擾存在的跳頻接收信號(hào)x(m)進(jìn)行時(shí)頻分析，采用短時(shí)傅里葉變換，將時(shí)域信號(hào)變換到時(shí)頻域，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)已知的跳頻圖案，在時(shí)頻域進(jìn)行去跳頻點(diǎn)處理，得到去跳頻點(diǎn)后的時(shí)頻圖Sqt(m，n)；(2)對去跳頻點(diǎn)后的時(shí)頻圖Sqt(m，n)進(jìn)行歸一化處理，然后沿時(shí)間軸求平均值，得到去跳頻點(diǎn)后的平均頻譜pqt(n)；(3)根據(jù)平均頻譜Pqt(n)，計(jì)算出干擾的歸一化3dB帶寬Bw和干擾載頻Fc；(4)將步驟(3)中計(jì)算得到的Bw與確定的閾值TBw比較，如果Bw小于TBw，則判為窄帶干擾，進(jìn)入窄帶干擾識(shí)別流程，否則判為寬帶干擾，進(jìn)入寬帶干擾識(shí)別流程；(二)窄帶干擾識(shí)別流程對于存在窄帶干擾的跳頻接收信號(hào)x(m)，將以干擾載頻Fc為中心，在窄帶干擾帶寬閾值TBw內(nèi)的跳頻點(diǎn)稱為干擾跳頻點(diǎn)，其它跳頻點(diǎn)稱為非干擾跳頻點(diǎn)，并進(jìn)行以下處理(1)將跳頻接收信號(hào)x(m)中存在干擾跳頻點(diǎn)的部分在時(shí)域截去，將截去干擾跳頻點(diǎn)后的跳頻接收信號(hào)變換到頻域，在頻域去除非干擾跳頻點(diǎn)，并進(jìn)一步在頻域?yàn)V除噪聲，得到干擾的頻域估計(jì)J(k)，然后反變換到時(shí)域，得到干擾的時(shí)域估計(jì)j(m)；(2)根據(jù)步驟(1)中得到的干擾的時(shí)域估計(jì)j(m)，按照下式計(jì)算參數(shù)包絡(luò)變化系數(shù)Ra和零中心歸一化幅度的頻譜最大值γmax<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mi>a</mi></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>σ</mi><mi>a</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>/</mo><msubsup><mi>μ</mi><mi>a</mi><mn>2</mn></msubsup></mrow>]]></math></maths>γmax＝max|FFT[acn(m)]2/Ns|其中，μa和σa2分別是干擾時(shí)域估計(jì)j(m)的包絡(luò)的均值和方差；Ns為采樣點(diǎn)數(shù)，acn(m)為零中心歸一化幅度，acn(m)由下式計(jì)算得到acn(m)＝aj(m)/ma-1其中，<mathsid="math0002"num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>m</mi><mi>a</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>N</mi><mi>s</mi></msub></mfrac><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><msub><mi>N</mi><mi>s</mi></msub></munderover><msub><mi>a</mi><mi>j</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>m</mi><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0002"file="A2009100815200002C2.tif"wi="34"he="11"top="237"left="37"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>aj(m)是干擾時(shí)域估計(jì)j(m)的瞬時(shí)幅度；如果Ra大于閾值Ta且γmax大于閾值Tγ，則判為ASK類鍵控干擾；如果Ra大于閾值Ta且γmax小于閾值Tγ，則判為噪聲調(diào)幅干擾AM；如果Ra小于或等于閾值Ta，則進(jìn)入步驟(3)；(3)根據(jù)預(yù)處理中得到的平均頻譜Pqt(n)，按照下面公式計(jì)算峰值帶寬比RpRp＝Pm/Bw其中，Pm是Pqt(n)的峰值相對于干擾信號(hào)能量的歸一化，Bw是預(yù)處理中得到的歸一化3dB帶寬，并且根據(jù)步驟(1)中得到的干擾頻譜J(k)，計(jì)算頻譜的歸一化峰度μf<mathsid="math0003"num="0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>μ</mi><mi>f</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>E</mi><mo>{</mo><msup><mrow><mo>|</mo><mi>J</mi><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>|</mo></mrow><mn>4</mn></msup><mo>}</mo></mrow><msup><mrow><mo>{</mo><mi>E</mi><mo>[</mo><msup><mrow><mo>|</mo><mi>J</mi><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>]</mo><mo>}</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mfrac></mrow>]]></math></maths>如果Rp大于閾值Tp且μf大于閾值Tμ1，則判為單音干擾，如果Rp大于閾值Tp且μf小于閾值Tμ1，則判為PSK類鍵控干擾，如果Rp小于或等于閾值Tp，則進(jìn)入步驟(4)；(4)根據(jù)步驟(1)中得到的干擾頻譜J(k)，按照下面公式計(jì)算頻譜的譜峰緊致度Rv<mathsid="math0004"num="0004"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mi>v</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><msub><mi>m</mi><mi>R</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>m</mi><mi>L</mi></msub><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac><munder><mi>Σ</mi><mrow><msub><mi>J</mi><mi>u</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>≥</mo><mn>0.5</mn></mrow></munder><msub><mi>J</mi><mi>u</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths>其中，<mathsid="math0005"num="0005"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>J</mi><mi>u</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mo>|</mo><mi>J</mi><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>|</mo></mrow><mrow><mi>max</mi><mrow><mo>(</mo><mo>|</mo><mi>J</mi><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>|</mo><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0005"file="A2009100815200003C3.tif"wi="36"he="9"top="137"left="37"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths><mathsid="math0006"num="0006"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>m</mi><mi>L</mi></msub><mo>=</mo><munder><mi>min</mi><mrow><msub><mi>j</mi><mi>u</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>≥</mo><mn>0.5</mn></mrow></munder><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo><mi></mi></mrow>]]></math>id="icf0006"file="A2009100815200003C4.tif"wi="26"he="6"top="140"left="77"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths><mathsid="math0007"num="0007"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>m</mi><mi>R</mi></msub><mo>=</mo><munder><mi>max</mi><mrow><msub><mi>J</mi><mi>u</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>≥</mo><mn>0.5</mn></mrow></munder><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0007"file="A2009100815200003C5.tif"wi="26"he="6"top="139"left="107"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>如果μf小于閾值Tμ2且Rv大于閾值Tv，則判為噪聲調(diào)頻干擾，否則判為FSK類鍵控干擾，結(jié)束窄帶干擾識(shí)別流程；(三)寬帶干擾識(shí)別流程(1)首先，根據(jù)預(yù)處理中得到的平均頻譜Pqt(n)，根據(jù)下式計(jì)算平均頻譜平坦系數(shù)Fss<mathsid="math0008"num="0008"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>F</mi><mi>ss</mi></msub><mo>=</mo><msqrt><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>N</mi><mi>t</mi></msub></mfrac><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><msub><mi>N</mi><mi>t</mi></msub><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>P</mi><mi>s</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mover><mrow><msub><mi>P</mi><mi>s</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>‾</mo></mover><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt></mrow>]]></math></maths>其中，<mathsid="math0009"num="0009"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>P</mi><mi>s</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msub><mi>P</mi><mi>qt</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><mn>2</mn><mi>L</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mo>-</mo><mi>L</mi></mrow><mi>L</mi></munderover><msub><mi>P</mi><mi>qt</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>+</mo><mi>i</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths>其中，Pqt(n)為去跳頻點(diǎn)后的平均頻譜，Nt為Pqt(n)的長度，L是滑動(dòng)平均窗口的寬度，取L＝0.03Nt；其次，根據(jù)預(yù)處理中得到的時(shí)頻圖Sqt(m，n)，按照下式計(jì)算旋轉(zhuǎn)變換域的峰值系數(shù)Rf和峰值角度αmax<mathsid="math0010"num="0010"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mi>f</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><munder><mi>max</mi><mrow><mi>u</mi><mo>,</mo><mi>α</mi></mrow></munder><mo>{</mo><msub><mi>R</mi><mi>T</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>u</mi><mo>,</mo><mi>α</mi><mo>)</mo></mrow><mo>}</mo></mrow><mover><mrow><msub><mi>R</mi><mi>T</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>u</mi><mo>,</mo><mi>α</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>‾</mo></mover></mfrac></mrow>]]></math></maths>其中，RT(u，α)是對去跳頻點(diǎn)后的時(shí)頻圖Sqt(m，n)進(jìn)行閾值Radon變換后得到的二維圖像，α為Radon變換的旋轉(zhuǎn)角，u為時(shí)頻圖原點(diǎn)到投影積分直線的距離；<overscore>RT(u，α)</overscore>是RT(u，α)的全局平均值，id="icf0011"file="A2009100815200004C1.tif"wi="23"he="5"top="43"left="90"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>是RT(u，α)的全局最大值，此最大值對應(yīng)的角度α即為旋轉(zhuǎn)變換域的峰值角度αmax；然后，按照下面公式，進(jìn)一步計(jì)算旋轉(zhuǎn)變換域的峰值疊加系數(shù)Rfm<mathsid="math0011"num="0011"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mi>fm</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><munder><mi>max</mi><mi>α</mi></munder><mo>{</mo><msub><mi>P</mi><mi>R</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>α</mi><mo>)</mo></mrow><mo>}</mo></mrow><mover><mrow><msub><mi>P</mi><mi>R</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>α</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>‾</mo></mover></mfrac></mrow>]]></math></maths>其中，PR(α)是RT(u，α)在各個(gè)α角的累加，RT(u，α)是Sqt(m，n)經(jīng)過閾值Radon變換后的結(jié)果，而id="icf0013"file="A2009100815200004C3.tif"wi="19"he="5"top="89"left="51"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>是PR(α)的最大值，<overscore>PR(α)</overscore>是PR(α)的平均值；(2)如果Fss大于閾值Tf且αmax＝90°，則判為寬帶梳狀干擾，否則進(jìn)入步驟(3)；(3)如果Rf大于閾值Tf1且αmax≠90°，則判為強(qiáng)寬帶線掃頻干擾，否則進(jìn)入步驟(4)；(4)如果Rfm大于閾值Tm1且αmax≠90°，則判為弱寬帶線掃頻干擾，否則進(jìn)入步驟(5)；(5)如果Rf大于閾值Tf2且Rfm大于閾值Tm2，則判為寬帶噪聲干擾，否則判為未知干擾，結(jié)束寬帶干擾識(shí)別流程。全文摘要本發(fā)明涉及一種跳頻系統(tǒng)干擾樣式識(shí)別技術(shù)，屬于寬帶無線通信領(lǐng)域，主要用于分析跳頻系統(tǒng)的各種干擾類型。在不增加跳頻帶寬、不提高跳頻速率等前提下，實(shí)現(xiàn)對各種干擾的樣式識(shí)別。首先對接收信號(hào)進(jìn)行去跳頻點(diǎn)預(yù)處理，然后提取出干擾信號(hào)的時(shí)域、頻域及時(shí)頻域等特征參數(shù)，進(jìn)行模式識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)不同干擾類型的分類識(shí)別。本發(fā)明對各種常見干擾具有較好的識(shí)別效果，具有較強(qiáng)的魯棒性和穩(wěn)定性，為進(jìn)一步進(jìn)行干擾抑制提供可靠的依據(jù)。另外，本發(fā)明方法計(jì)算復(fù)雜度低，易于系統(tǒng)實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。文檔編號(hào)H04L27/26GK101631102SQ200910081520公開日2010年1月20日申請日期2009年4月10日優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日發(fā)明者孟祥意,賈琳娜,然陶,黃克武申請人:北京理工大學(xué)