● 摘要
信息技术在现代军事领域占有越来越重要的地位，成为决定战争胜负的一个关键因素。信息战已经成为现代战争的主要作战形式之一。以控制电磁频谱为目的的电子战是信息战中最重要的核心部分。通信对抗是电子战的重要组成部分。 跳频是扩频技术的一种，是80 年代以来出现的一种新颖的通信方式，它具有良好的抗干扰性、低截获概率以及组网能力，在军事领域得到了广泛的应用，成为电子战中电子对抗的必不可少的重要手段。因此，开展跳频通信对抗的研究，已成为当前通信对抗领域紧迫而困难的任务之一。跳频通信对抗通常包括跳频信号的侦收、测向、分选和干扰等部分。 目前，运用常规的通信对抗技术已经无法对跳频电台起到真正有效的对抗作用，因此，应用现代信号处理技术研究跳频信号处理新算法，已经成为目前通信对抗领域的研究热点。 本文研究了跳频通信对抗中的几个关键技术。在快速捕获、参数盲估计、盲多用户检测、抗人为干扰等方面取得了一系列成果。概括起来，本文主要包括以下方面的工作： 首先，研究了基于频率估计的跳频快捕算法。在高斯白噪声背景下，提出了一种自回归自适应谱估计算法来估计跳频信号的瞬时频率。然而在实际环境中，白噪声的假设并不总是成立。为此，研究了色噪声背景下的频率估计方法。在高斯色噪声背景下，提出了基于高阶累积量的频率估计方法。在混合色噪声背景下，提出了基于互高阶累积量的频率估计方法。通过仿真表明，本章提出的方法可以准确地估计跳频信号频率，实现跳频信号的快速捕获。 研究了基于时频分析的跳频参数盲估计方法。对于跳频这种非平稳信号，时频分析提供了一种有效的手段。比较了几种Cohen类时频分布的性能。然而，时频分析中交叉项的出现，严重影响了信号时变谱规律的可分辨性和可解释性。抑制交叉干扰项，一直是一个棘手的问题。因此提出了时频重排方法，将时频图的值重新排列到谱图的重心位置，得到重排谱。重排谱比原始时频图具有更好的时频聚集性。 研究了跳频系统的盲多用户检测问题。提出了基于联合对角化的盲检测方法，但多用户性能较差。信号子空间法采用对接收信号样本进行特征值(EVD) 或奇异值(SVD)分解后进行跟踪,由此带来的子空间秩跟踪使得实现复杂度较高。另外，在跟踪算法中做了近似处理，从而引起正交性误差积累，导致跟踪速度较慢。为此，提出一种基于干扰子空间的线性MMSE多用户检测器。该检测器具有复杂度低、跟踪速度快等特点。在高斯色噪声背景下，提出了基于高阶累积量的盲检测算法，通过基于投影的白化方法简化了高阶统计量的计算，在色噪声背景下可以较好地实现跳频多址信号的盲检测。 研究了在跳频系统中利用智能天线技术抑制宽带阻塞干扰和快速跟踪式干扰。当系统仅存在快速跟踪干扰时，提出了一种新的频率补偿算法，利用多个跳频点的数据来提高波束收敛速度。当同时存在宽带干扰和快速跟踪式干扰时，利用它们到达时间的不同，分别将其抑制。