基于多路跳频的单通道盲源分离抗干扰通信系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103346989A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103346989103346989A(43)申请公布日2013.10.09(21)申请号201310168157.0(22)申请日2013.05.06(71)申请人中国人民解放军重庆通信学院地址400035重庆市沙坪坝区林园甲一号(72)发明人刘郁林晁志超何为胡乐朱行涛王娇(74)专利代理机构重庆市前沿专利事务所(普通合伙)50211代理人郭云(51)Int.Cl.H04L27/26(2006.01)H04L25/03(2006.01)H04B1/715(2011.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图2页附图2页(54)发明名称基于多路跳频的单通道盲源分离抗干扰通信系统及方法(57)摘要本发明提出了一种基于多路跳频的单通道盲源分离抗干扰通信系统及其实现方法，要解决的技术问题是提高跳频通信系统在复杂电磁环境下的抗干扰能力。本发明通过在跳频通信系统发射端利用多路跳频载频同时对同一发射信号进行跳频调制，在接收端则利用与发射端相对应的多路跳频载频分别对接收到的混合信号进行解跳，从而得到多路混合信号，然后再利用盲源分离算法对这些混合信号进行信号和干扰的盲分离，得到信号后再对信号进行解调最终得到源信号。采用本发明能在不增加传统的跳频通信系统发射天线数目和接收天线数目的基础上，利用单通道盲源分离技术分离出源信号和干扰，从而大大增强跳频通信系统的通信效能，提高其在复杂电磁环境下的抗干扰能力。CN103346989ACN1034698ACN103346989A权利要求书1/2页1.一种基于多路跳频的单通道盲源分离抗干扰通信系统，包括信号发射端和信号接收端，其特征在于：所述信号发射端包括信源、第一副载波生成器、数据调制器、n路跳频载波产生装置、n路跳频调制装置和发射天线，所述n为大于1的正整数；所述信源产生源信号并将所述源信号传输给所述数据调制器，所述第一副载波生成器用于生成副载波并将所述副载波传输给所述数据调制装置，所述数据调制装置用于对所述源信号和所述副载波进行调制从而输出经数据调制后的源信号；所述n路跳频载波产生装置中的第i路跳频载波产生装置包括第i路跳频图案生成器和第i路频率合成器，所述第i路跳频图案生成器用于根据第i路跳频时间序列{ti}和第i路伪随机序列{pni}生成第i路跳频图案并传输给所述第i路频率合成器，所述第i路频率合成器用于根据所述第i路跳频图案产生第i路跳频载波，其中可通过调整输入的伪随机序列{pni}使得这n路跳频载波的频率互不相同，所述数据调制信号分别与所述第i路跳频载波进行跳频调制，总共产生n路跳频调制信号，合成后通过所述发射天线发射，所述i=1、…、n；所述接收端包括接收天线、n路跳频载波产生装置、n路跳频解跳装置、盲源信号分离器、信号/干扰判定器、第二副载波生成器、数据解调器等；所述接收天线用于接收原始混合信号并将原始混合信号分别传输给所述n路跳频解跳装置；所述n路跳频载波产生装置中的第i路跳频载波产生装置包括第i路跳频图案生成器和第i路频率合成器，所述第i路跳频图案生成器用于根据第i路跳频时间序列和第i路伪随机序列生成跳频图案并传输给所述第i路频率合成器，所述第i路频率合成器用于根据所述跳频图案产生第i路跳频载波，所述n路跳频解跳装置中的第i路跳频解跳装置利用第i路跳频载波产生装置产生的跳频载波对由接收天线接收的原始混合信号分别进行解跳，总共产生n路解跳后的混合信号，其中第i路跳频时间序列由接收机同步模块产生，应与发射机的第i路跳频时间序列{ti}一致，第i路伪随机序列与发射机的第i路伪随机序列{pni}一致，所述i=1、…、n；所述盲源信号分离器根据所接收的n路解跳后混合信号利用盲源分离算法对信号和干扰进行分离，所述信号判定器用于接收并判断所述分离后的信号是干扰信号还是有效信号并将有效信号传输给所述数据解调器，所述数据解调器根据所述第二副载波生成器产生的载波信号进行解调，从而输出源信号。2.如权利要求1所述的基于多路跳频的单通道盲源分离通信系统，其特征在于：所述n为2。3.一种利用权利要求1所述的基于多路跳频的单通道盲源分离通信系统的通信方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：信号发射端的n路跳频调制装置分别对数据调制器输出的调制后源信号进行跳频调制，输出n路跳频调制信号；S2：将所述n个跳频调制信号通过发射机的发射天线进行发射；2CN103346989A权利要求书2/2页S3：接收天线接收混合信号并将所述混合信号分别传输给n路跳频解跳装置；S4：所述n路跳频解跳装置分别对接收到的混合信号进行解跳，得到n路解跳后混合信号；S5：盲源分离器利用盲源分离算法对所述n