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一种增强跳频系统同步抗干扰能力的方法 张扬石，李 庆 武汉理工大学信息工程学院，湖北武汉 (430070) E-mail ：zhysh1224@163.com 摘 要：本文提出了一种针对跳频同步系统的有效抗干扰措施。该方法综合利用了纠错编码 技术和直接序列扩谱技术对TOD 同步信息进行处理，对单频干扰和跟踪式干扰均有较好的 对抗能力，提高了系统性能。 关键词：跳频系统；同步；TOD；BCH 纠错码；直接序列扩谱；抗干扰 中图分类号：TN914.41 1．引言 跳频是无线通信中防止无意和人为干扰的有效手段。跳频系统实现的关键就是能使收发 双方的跳频图案正确同步。由于对跳频码长周期和对同步快速的要求，目前广泛应用的同步 方法是由发送方发送本方的TOD信息，TOD (Time of Data) [1]是跳频码发生器的时间相关初 始状态量经过一定处理后所得的信息。接收方捕获TOD后，根据预定的方法解出该初始状态 信息，调整自己的跳频码发生器的状态，实现双方跳频同步。因此，TOD 同步信息的可靠 接收是跳频系统能否正确、快速地同步和正常工作的关键。 正因为如此，要干扰敌方跳频系统，最有效的方法就是干扰它的同步系统。战场通信的 干扰形式主要有：宽带干扰，单/ 多音干扰以及跟踪式干扰 。对于宽带干扰，其覆盖的频率 范围大，跳频很难完全避开，但是由于瞬时功率的限制，其干扰强度不可能很大，综合采用 直接序列扩谱和纠错码技术可以将 TOD 的误码率降至较低水平。对抗单/ 多音干扰，主要依 靠在不同的频点上多次重复发送信息，剔除受到干扰的数据。跟踪式干扰由于其具有跟踪性， 在跳频速率一定的情况下无法完全克服，但由于干扰方的分析需要一定的时间，只要保证每 次传送的有效信息集中在跳频包的开始一段比特上，当跳速足够快时，就能有效地避开干扰。 2．抗干扰方案的提出 考虑到同步建立阶段很难用删除/替换频点的方式来避开干扰，为了能在较强干扰的环 境中也能快速同步，在我们的跳频系统中，综合利用直接序列扩谱和纠错码技术，对发送的 TOD 同步信息的偶数次跳进行直接序列扩谱处理，对奇数次跳采用纠错编码，并重复多次 发送。接收方对这两组信息进行合并判断处理，可得到可靠的 TOD 信息，如图 1 所示。这 样的综合处理使系统既能对抗固定频点干扰，又有一定对付跟踪干扰的能力。 图 1 TOD 信息传送框图 1 为了对抗跟踪式干扰，以及扩谱后总比特长度的考虑，每次发送的TOD 比特数往往很 短，对完整的TOD 信息必须通过多次分段发送来传送。在我们的系统中定为每次传送M = 5 bit 的TOD 信息，加上S = 4 bit 的控制字，每个同步跳频包的有效信息共L = S + M = 9 bit 。 我们知道，BCH 编码在码长小于 31 时，其纠错能力接近Hamming 限[2]，具有很好的性能。 因此我们选用了伽罗华域GF(2 ) 5 上的BCH(29, 9, 11)码作为本系统的纠错码。该码是 GF(2 ) 5 上的BCH(31, 1