[发明专利]非合作跳频信号破解方法

说明书

本发明提出的一种非合作跳频信号破解方法，利用本发明可以显著提高非合作跳频信号破解效率。本发明通过下述技术方案予以实现：首先通过跳频信号破解电路对跳频信号所处的频段进行采样，通过FFT快速算法求频谱，并把N个FFT结果进行非相干累加；再采用跳频频点估计、跳速估计、跳频图案估计电路估计跳频信号的核心参数；跳频频点估计电路初步估计出每个跳频频点上的信号带宽，得到跳频信号的跳速，并对跳频信号频点切换时刻进行估计；并按照时间顺序记录跨越两个以上完整跳频周期的信号出现的跳频频点，确定跳频周期；跳频图案估计电路根据估计出的跳频频点、跳频图案和跳速来进行跳频信号解跳，根据估计出的参数进行跳频信号的解调，输出解调结果。

技术领域

本发明涉及一种非合作跳频通信系统中，用于对跳频信号跳速、跳频图案等参数进行快速破解的跳频信号破解方法。

背景技术

跳频技术是通信抗干扰技术中效果最显著的抗干扰方式之一。采用跳频技术的跳频信号传输频率随时间不断变化，属于典型的非平稳信号，单纯的时域或频域分析方法很难对其精确分析。随着现代电子技术和电路的发展，跳频通信系统向宽带跳频、高速跳频、超高速跳频方向发展，跳频图案也越来越复杂。在复杂电磁环境中，跳频信号参数估计及其在检测、同步和测向等问题上的研究日益成为各国学者研究的重点之一。跳频信号的频谱由多个频率分量组成，它在每个频率上驻留时间很短，并且出现的时间随机不定，用常规侦察设备不易确定它的存在必须通过实验来进一步验证上述跳频信号识别方法的有效性。跳频信号的STFT短时谱虽然不含交叉项干扰，但受不确定原理的限制，其时间分辨率和频率分辨率不可兼得。随着信噪比的降低，正确估计概率逐渐下降，跳频信号的时频分布估计性能逐渐变差。在带宽、强度和调制方式等方面千差万别，再加上存在严重的噪声干扰，单从时-频图上直接发现或者自动识别跳频信号仍然十分困难。

目前对跳频信号进行参数估计和时频分析是最为常用的方法，包括线性时频表示、二次时频分布、重排类组合类时频分布以及其它多种对跳频信进行时频分析的方法等。这些方法涉及对多个参数的估计问题，运算非常复杂，且它们与跳频信号时频结构并不相符，因此不适用于跳频信号的时频分析。为了有效分析跳频信号并估计其参数，现有技术根据跳频信号的特点，提出一种基于信号分解的时频分析方法．该方法先将多分量跳频信号通过带通滤波变成多个单分量信号，再将每个分量的Ｗｉｇｎｅｒ．Ｖｉｌｌｅ分布（ＷＶＤ）线性叠加得到新的时频分布，对跳频信号进行时频分析和参数估计，这些方法面对传统的跳速慢、跳频图案简单的跳频系统效果较好。随着跳频系统跳频速率越来越高，跳频图案越来越复杂，跳频信号的抗截获能力和抗干扰能力得到了大幅提升，传统的获取非合作跳频信号参数的方法在面对这些抗干扰、抗破解能力大幅提升的跳频系统效果变得越来越差，因此利用现代电子技术的最新发展成果根据这些新的跳频系统的特点探索新的跳频信号破解方法显得越来越重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术在跳频信号破解中存在的破解速度慢、破解成功率低的问题，提供一种能够显著提高非合作跳频信号破解效率和破解成功率的跳频信号破解方法。