基于频率自适应的数据链系统抗干扰技术

赵大伟

【摘 要】研究了基于频率自适应的抗干扰技术，系统中的各成员能够估计各频点的信道质量，动态地调整跳频频点库中各频点的使用概率。提出了一种频点使用概率的计算方法以及概率非均匀情况下的宽间隔跳频图案生成方法，能够提高电子对抗环境下战术数据链系统的抗干扰能力。

【关键词】数据链；自适应跳频；跳频图案；抗干扰

0 引言

传统的自适应跳频[1]只是简单地剔除信道质量不理想的频点，由于减少了可用频点数，降低了跳频通信的频率分集效果。而基于概率的自适应跳频技术[2]，为不同的频点分配不同的“使用概率”，能够更合理地区分频点质量并提高频点的使用效率。文献[3]研究了基于信噪比的频点使用概率计算方法，但没有考虑战术应用条件下对跳频图案宽跳频间隔的需求。本文研究了战术数据链系统的基于概率的频率自适应抗干扰技术，由网络中的各成员估计跳频频点库中各频点的信噪比来共同决定频点的使用概率，并且研究了各频点使用概率非均匀情况下的宽间隔跳频图案生成方法。

1 系统时隙结构方案

设数据链系统中共包含N个需要传输业务消息的成员和一个数据融合中心，跳频频点库中共包含M个可用频点，记为集合F={fm，m=1，…，M}，各频点的使用概率记为集合P={pm，m=1，…，M}。这里的使用概率即某一频点在每帧消息的跳频图案中平均出现的概率。图1所示为采用自适应跳频的数据链系统时隙结构示意图。

如图1所示，除了需要为各成员发送原有的业务消息分配正常的通信时隙段，新增加了各成员与数据融合中心交互信息的频点库更新时隙段，主要功能如下：

1）在通信时隙段，各成员在各自的发送时隙发送业务消息，并在发送时隙之外的其它时隙接收业务消息，同时采用基于信噪比的方法对各跳频频点的信道质量进行评估。各成员发送和接收消息使用的跳频图案统一按照各频点的使用概率集合P生成，具体生成方法在第3节描述。

2）在频点库更新时隙段的前半部分，由于信道质量信息占用的数据量较少，因此采用微时隙结构发送消息。在频点库更新时隙段的后半部分，数据融合中心确定各频点的使用概率，并广播下发给各成员。由于在更新各频点使用概率后系统的跳频图案将发生变化，若某一成员收到的概率信息出错则无法进行正常通信，因此此处采用多个微时隙和请求重传的机制保证集合P的成功发送。

2 频点使用概率计算方法

5 结束语

本文研究了基于频率自适应的战术数据链系统抗干扰技术，采用“使用概率”来描述跳频频点的可使用程度。提出了一种基于信噪比的频点使用概率计算方法，通过增加频点库更新时隙段，实现各成员与融合中心之间频点质量信息和使用概率的交互。另外，提出了一种基于非均匀使用概率的跳频图案生成方法，能够满足战术数据链系统的宽间隔跳频要求，从而在保证系统跳频处理增益的情况下提高系统的抗干扰能力。

【参考文献】

[1]俞世荣，李渊渊.自适应跳频技术及其实现[J].无线电工程，2001，31（1）：19-22.

[2]Stabellini L， Shi L， Rifai A A， et al. A New Probabilistic Approach for Adaptive Frequency Hopping[C]//Personal， Indoor and Mobile Radio Communications， 2009 IEEE 20th International Symposium on. Tokyo： IEEE， 2009： 2147-2151.

[3]殷文龙，陈浩楠，沈良，等.基于概率映射的短波自适应跳频方法[J].通信技术，2012，45（3）：1-3.

[责任编辑：杨玉洁]