短波跳频信号的测向技术
一种基于阵列信号处理的短波跳频信号检测方法

摘 要 : 出了一个适 用于阵列天线的跳频信号检测模 型。 提 在该模 型中, 首先产生基于短 时傅立叶变换的 时频图 , 接着将跳频信号的各跳从 时频 图中分割 出来 , 并用阵列信号处理 中的到 达方 可检 测变跳速跳频信号等优 点。通过仿真 实验验证 了该模型的可行性和有效性 。
a crigt i cino rv ( co dn dr t f r a DOA et t nte r,a l ban en mb r f H g a n er aa — o e o a il ) s ma o oy lt o t sh u e s l a dt iprme i i h sy i t oF i s n h
p p r Th o e pe a e sf l ws frt h o e g ne a e i —fe u n y s e tu a e n S a e . em d l o r t s ol a o : s y t e m d l e r tstme r q e c p cr m b s d o TF t n sp— i l T,he e a ae o so H i asfo tme re u n y s c r m , e te t a e ie t n o e e ho s i e u nc o i r t sh p fF s n g l r m i —f q e c pe t u n x si t sd r c i ft s p n f q e y d ma n m o h r
图中分割 出来的 hp o 作为聚类对象 , hp提供各类特 为 o
本 文在文献【 提 出的适 用于单天线接收 的跳频信 1 ]
号检测 和参数估计模型的基础之上 , 出了一种适用于 提 阵列天线 的检测方法 。 和文献【 、 ] 2 【 中提出的方法相比, ]3
短波跳频技术的发展历程及研究现状

短波跳频技术的发展历程及研究现状引言短波通信是一种无线电通信技术,其频率范围通常在3至30 MHz之间。
然而,由于电离层的变化和信道特性的限制,短波通信受到了很大的挑战。
为了克服这些挑战,短波跳频技术应运而生。
本文将介绍短波跳频技术的发展历程及研究现状。
一、短波跳频技术的发展历程短波跳频技术是在20世纪中叶提出的。
当时,军队发现传统的短波通信受到了电离层的干扰,容易被敌方侦测和破解。
为了解决这个问题,短波跳频技术被引入。
短波跳频技术的核心思想是在通信过程中频率不断变化,通过频率的跳变来实现抗干扰和抗窃听的目的。
跳频技术最初采用机械式技术,通过使频率机械地跳变来达到通信安全和鲁棒性的要求。
然而,这种机械技术的应用受到了技术和设备限制,不便于大规模使用。
随着电子技术的发展,电子跳频技术逐渐取代了机械跳频技术。
电子跳频技术通过使用现代集成电路和数字信号处理方法,使得跳频技术更加灵活、可靠和高效。
同时,电子跳频技术还具备更高的频谱效率和更好的抗干扰能力。
二、短波跳频技术的研究现状目前,短波跳频技术已经取得了显著的进展,并得到了广泛的应用。
下面列出了当前短波跳频技术的研究现状:1. 跳频序列设计跳频序列是短波跳频系统的关键。
当前的研究主要集中在跳频序列的设计和优化上。
研究人员通过设计合适的跳频序列,可以提高通信系统的安全性和抗干扰能力。
2. 抗干扰技术由于短波通信受到电离层的影响,容易受到干扰。
因此,抗干扰技术是研究的一个重点。
当前研究主要集中在设计新的信号处理算法和技术,以提高系统的抗干扰能力。
3. 跳频系统的性能分析性能分析是短波跳频技术研究的一个重要方面。
通过性能分析,可以评估并改进系统的抗干扰性能、通信性能等。
目前的研究主要集中在跳频系统的均衡、解调和干扰对信号质量的影响等方面。
4. 网络化跳频技术随着网络化通信的发展,网络化跳频技术逐渐崭露头角。
网络化跳频技术允许多个跳频设备之间相互配合,实现更高效的通信和抗干扰能力。
短波环境下跳频信号检测

短波环境下跳频信号检测齐昶;王斌;颜羡卿【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2011(009)004【摘要】短波电磁环境复杂,定频信号、扫频信号、突发信号等大量干扰信号存在,使得跳频信号的检测存在困难,首先利用短时傅里叶变换将信号变换到二维时频平面上,用功率谱对消的方法来清除大部分定频、扫频等信号;其次根据跳频信号不同于定频信号的特性,提出了一种单元平均选小的恒虚警概率准则(CASO-CFAR),将其扩展到二维并应用到时频平面;最后利用形态学图像处理方法中的开和闭运算及中值滤波器对判决后的二值图像进行处理,进一步解决了判决后残留的星点噪声和信号空洞问题.实验表明,该方法能够抑制定频干扰,凸现跳频信号,为跳频信号的分选、解调等后续工作提供了良好的基础.%Short-wave electromagnetic environment is quite complex, including fixed-frequency signals, burst signals, ane etc. In this paper the difficulty in detecting frequency hopping(FH) signal is analyzed. Signals are expressed by short time Fourier transform. Power spectral suppression method is applied to eliminate fixed-frequency signals, burst signals, and etc. Then, 1-D CASO-CFAR is taken into account and is extended to 2-D instance according to the difference between frequency hopping signals and long term signals. Finally, open operation, close operation and median filtering of the morphological image processing are applied to the binary image after 2-D CFAR decision, so the rest noises are eliminated and inanition in signals issmoothed. The simulations show that the long term signals can be eliminated while frequency hopping signals being detected, which provides good precondition for the following processing of frequency hopping signals such as classification and demodulation.【总页数】6页(P335-340)【作者】齐昶;王斌;颜羡卿【作者单位】信息工程大学信息工程学院,河南郑州450002;信息工程大学信息工程学院,河南郑州450002;信息工程大学信息工程学院,河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】TN911;TN957【相关文献】1.复杂电磁环境下跳频信号检测及拼接算法 [J], 方志;贾峰2.短波信道下跳频信号检测 [J], 张珊;吴瑛;陈秋华3.一种适合于复杂电磁环境下短波跳频信号的检测方法 [J], 徐银;周文江;王伦文4.短波信道下的跳频信号检测 [J], 李硕;李天昀5.一种复杂电磁环境下基于信道化的跳频信号检测方法 [J], 唐卓[1,2];张一嘉[1,2];陈仕川[1,2]因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
短波环境下跳频信号检测

De e to fS o tW a e Fr q e c p i g S g as tc i n o h r— v e u n y Ho p n i n l
QICha g,W ANG n,rAN a — i g n Bi Xi n q n
( n t u e f I J r t n E g n e ig,I r t nE g n e i g U ie st Z e g h u 4 0 0 , h n ) I si t o n o ma i n i ern t o n mai n ie rn n v ri o y, h n z o 5 0 2 C ia
na e fx d—r qu nc i t ie fe e y sgnas,bur tsgn l l s i a s,a d e c The n t. n,1 D - CAS0 CFA R s t e nt c ou n se i ak n i o a c nta d i x—
Si a s a e e gn l r xpr s e h ttm eFoure r nsor . Po e p c r ls ppr s i e h sap id t l i e s d by s or i irt a f m w rs e t a u e son m t od i ple o ei m
( CAS CF O- AR), 其 扩 展 到 二 维 井 应 用 到 时 频 平 面 ; 后 利 用 形 态 学 图 像 处 理 方 法 中 的 开 和 闭 运 算 及 中 值 将 最
滤 波 器 对 判 决 后 的二 值 图像 进 行 处 理 , 一 步 解 决 了判 决 后 残 留 的 星 点 噪 声 和 信 号 空 洞 问 题 。 实验 表 明 , 进
短波信道下跳频信号检测

a d ca sfi g t e l t g t a h sg a o d tr n h t e r n tte f q e c o pn i as e it S mu ain e p r n s s o n ls i n i me o e c i l t ee mie w e h ro o h r u n y h p i g sg l xs. i l t x e i y h a n i f s n e n o me t h w
波 , 信 号 的 时 频 图 降 噪处 理 ; 后 根 据 短 波信 道 特 点设 计 了参 数 统 计 规 则 , 到 信 号 描 述 表 , 后 采 用 直 方 图方 法 对 各 信 号 持 续 时 将 然 得 最
间统计分类判 断出是否存在跳频信号。仿真实验证 明, 该方法运算简单 , 能够 较好地解决 噪声和干扰较大 的复杂短波信道环境下跳
c a n l e d s n te p rmee ssait a r e o h n e ,w e i h a a t r tt i l i r n,a d t e s a e c p in tb e i e v d g s c c ti n h i ld s r t a l s d r e .F n l n g i o i i al y,we a p y h so rm n c u t g p l i g a i o ni t n
c re t y a c t r s o d a g rtm ,we p p s e l o tm o e t t os o r n s tt i e o e p cr m fsg a i u rn n mi h e h l lo i d h r o e a n w ag r h t si e n i f o ,a d u e i o f trp w rs e t o i ma el l u o in lt me r u n y s e t r m l n i a i ,a d d n i te t f q e c p cr g a ao g t x s n e os h i r q e c p cr g a fsn l .T e e o me e me fe u n y s e to r m o i ge h n,b s d o h r ce i is o h r v a e n c a a t r t fs o twa e sc
一种适合于复杂电磁环境下短波跳频信号的检测方法

一种适合于复杂电磁环境下短波跳频信号的检测方法
徐银;周文江;王伦文
【期刊名称】《小型微型计算机系统》
【年(卷),期】2008(29)9
【摘要】分析短波波段复杂电磁环境下跳频信号检测存在的难点,并根据短波通信信号的特点,提出一种时间、频谱和幅度关联的检测方法,称之为时频幅三维关联法.文章主要结合商空间粒度分析理论,提出改进的覆盖聚类算法,并对截获的海量复杂数据进行预处理,消除了噪声,然后运用时频幅三维关联法,排除定频信号、突发信号等.实验结果说明该方法能够有效地检测出跳频信号,验证了方法的实效性.
【总页数】5页(P1750-1754)
【作者】徐银;周文江;王伦文
【作者单位】解放军电子工程学院,安徽,合肥,230037;解放军电子工程学院,安徽,合肥,230037;解放军电子工程学院,安徽,合肥,230037
【正文语种】中文
【中图分类】TP18
【相关文献】
1.一种短波差分跳频信号检测方法 [J], 袁子立;何遵文
2.一种适用于复杂电磁环境下的跳频信号快速检测方法 [J], 马捷;俞有光;钟子发
3.一种基于阵列信号处理的短波跳频信号检测方法 [J], 毛国华;王可人
4.基于阵列信号处理的短波跳频信号检测方法 [J], 李云峰
5.一种复杂电磁环境下基于信道化的跳频信号检测方法 [J], 唐卓[1,2];张一嘉[1,2];陈仕川[1,2]
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短波监测和测向

车载/搬移式短波监测测向系统用于对1.5MHz-30MHz HF频段内 无线电信号监测和测向,集宽带侦察、窄带测向、宽带侦察引导窄带测 向的一体化侦测系统。 系统采用标准化模块设计,宽带直采接收机、多通道瓦特森•瓦特/ 干涉仪测向体制,适用车载/搬移/固定。 ★ ★ ★ ★ Watson-Watt、干涉仪两种测向体制 模块化设计,固定站、移动站都共用同一监测测向平台 高速全景扫描速度:≥ 300MHz/s 监测、测向多任务设计
短波监测的重要性
由于短波频段相对较窄,常采用分地域的同频复用,使得短波信道十 分拥挤,相互干扰十分严重。 目前,我国短波电台计估计有十多万部(不含军用),一些不法分子 也会非法使用短波电台,进行违法活动,危害国家安全和社会稳定,对短波 通信的有效监测和管理非常重要。目前对短波管理主要依靠国家无委监测站,
短波监测和测向
短波特点
短波的频率为1.5MHz~30MHz 地波传播,其传播距离取决于地表介质特性 天波传播,通过电离层一次戒多次反射进行远距离传播 短波存在接收静区
短波存在衰落现象
短波通信的优点
短波通信设备简单、成本低廉、机动灵活, 用较小的发射功率直接进行 远距离通信。与卫星戒其它通信相比, 安装架设方便、通信距离远,抗毁性强。 由于短波的优点,长期以来, 一直作为戓略通信的主要通信网之一,也是 戓术通信的常用手段,尤其是在地质灾害等相关情况时的应急通信。
监测指标
内容 监测频率范围 接收灵敏度 扫描速度 中频带宽 指标 0.5MHz~30MHz ≤-100dBm ≥300 MHz/s 1kHz--2MHz 1kHz步进 可选 备注
解调方式
AM、FM、CW、 USB、LSB、FSK
测向指标
内容 测向频率范围 测向信号 测向灵敏度 指标 1.5MHz~30MHz 地波、低仰角天波 ≤10μV/m 平均值 ≤2.5μV/m 平均值 采用车载磁环天线 采用天线阵列 备注
短波段跳频信号盲侦察技术研究的开题报告

短波段跳频信号盲侦察技术研究的开题报告开题报告题目:短波段跳频信号盲侦察技术研究一、研究背景及意义随着现代通信技术快速发展,短波通信技术在军事、民用等领域中得到广泛应用。
短波通信具有跨越大洋、跨越山川的优势,而跳频通信技术则能够有效降低干扰、提高通信安全性。
因此,研究短波跳频信号盲侦察技术,对于保障国家安全、提高军事实力、保障民用通信等方面都具有重要意义。
短波跳频信号具有频段变化快、信号间隔短、带宽窄、干扰复杂的特点,如何在复杂的电磁环境中,快速准确的盲侦察短波跳频信号,是当前研究的难点问题。
二、研究内容及方法研究内容:1. 短波跳频信号特征分析:对短波跳频信号进行分析,掌握其频率突跳规律、时间序列特征等等。
2. 短波跳频信号实时采集:采用软件定义无线电和实时采集技术,对短波跳频信号进行实时采集,并建立适当的信号处理平台。
3. 短波跳频信号盲侦察算法设计:通过特征分析和实时采集,研究跳频信号的相干整合算法、型号识别算法等关键技术。
研究方法:1. 理论研究法:针对短波跳频信号盲侦察的一些关键技术,进行深入的理论研究,包括算法设计、特征分析等。
2. 参考学习法:对已有的短波跳频信号盲侦察技术、短波通信技术等进行参考和学习,为本研究提供参考和借鉴。
3. 实验研究法:通过短波跳频信号的实时采集和处理,进行算法验证和效果评估,为最终的成果提供支撑。
三、预期成果及意义预期成果:1. 完成短波跳频信号的特征分析和实时采集。
2. 完成短波跳频信号的相干整合算法和型号识别算法的设计和实现。
3. 实现短波跳频信号的盲侦察技术。
意义:1. 提高国家安全和军事实力:短波跳频信号的盲侦察技术可以有效保障国家安全和提高军事实力。
2. 促进科技发展:该研究可以推动短波通信技术和无线电技术的发展。
3. 为民用通信服务:短波通信技术在应对灾害、互联网断网等方面具有优势,该研究可以提高其应用效率和安全性。
四、研究计划及进度安排1. 第一阶段:短波跳频信号特征分析,包括理论研究和实验采集分析。
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根据实际需要,系统如采用三信道测向 接收机,则需要通过天线开关阵将各基础的 天线单元的感应信号依次切换到三个信道上。 天线开关阵实际切换速度至少小于 50 0 u S , 而目 前技术条件完全可以 做到。 b C 速建立。 .信道A 的快 G 测向 信道机一般采用数字增益 控制,因而可通过 DP高速数字信号处理器对测向 S 信 道的增益进行快速设置。当外界信号由于电离层反射等原因出 现衰落时, 测向信道机应 能快速适应信号的 衰落变化。
。ao? o Wz 2O) 一csa z 八 j 0) r ( 伽x+ z c. y p
对于长基线而言, 其原理与短荃线相同, 通过长短基线相位匹配算法可以得到来波 信号在长 基线所得到的相位差, 通过校准后可消除测向信道所产生的相位不一致性。校准 数 据经过高速DP S 芯片的 处理, 从而得到 来波的示向度。 22测向 . 信道快速建立方法
t =igc g V o o g s / s = x/, B n o V , B ac (xl 二 rgro o tV V ) l r
还可得 :
vo Vo (7Aca x + y=(r )s) z z / o 2
ca R扣尤 +r /(mO o 二" x 娇z 2 D) s . 。 。v z o
的影 响。
()短波跳频波道间 4 隔基本上都是 10z 0H .远小于超短波跳频间隔 2k z 实施对短 5H 。
波跳 频信号的测 向除应满足在短波全频段 的外,还应解决以 卜 两个问题 。 a 瞬时动态范围大 。侦测跳频信 号时 ,要求侦收机具有大的瞬时动态范 围,一般要 .
求大于9d. 0B
中国电 了学会电子对抗分会第 } 届学术年会论文集 一
短波跳频信号的测向技术
齐 晓东
( 息产 业部第五十四所) 信 摘 要 :论述 了对短波频段跳 频信 号 实施 测向所遇 到的技术 问
题和技术 解决方案,这一解决方案现以在工 程实践中得到良 好
应用。
关键字: 测向, 跳频信号
!5 2 2 . 18
21 49 5.
23
天 波短持续通信信 号测 向结果 记录表
测 向时间
方 泣角实际值 :77 ' 3. 1
}0: 3 90 0 6 : 曰 14 0 9 2 0 : : 「 )4 3 - 4 0 9 : : {1 0 。 0 7 。 : : !1 0 。 0 9 。 : : }, 0 : 5 8 。 : :
理。
测 向系统包含如 下 设备:测 向大线 阵、测向信道机 ,测 向处理器等 。
测向 天线布阵形式如图所示, 大线振子间的连线称为基线,Xy 为小基 O22 测向 Ol1 础,XY
为大基础 。测 向机 通过小基础解决示 向度模糊 问题,通过大基础提高测 向精度 。
齐晓东 短波跳频信号 的测向 技术
b 系统灵敏度 要高。一般 要求 侦收机 灵敏度优 于一0 -- 1dm . 10- 1OB ,测 向天线有 较高
增益。
2 短波跳频测 向的工程实现 21测向机工作原 . 理 为了有效地实施对短波跳频电台的 测向定位, 就必须在 仁 程实践中根据短波 跳频信号 的 特点进行系统设 计,下面以五阵元短波干涉仪测向系 统为 例说明 短波跳频测向的 t i 作原
x0
来波方向为0 ,仰角为 ,可得到小 , 基础 x 轴和Y 轴的相位差,则 。 1 x, Y 、x, Y, 2 l 2
各单元所 感应的信号分别 为:
。二 o jt , Ee ( ) 。 x w p
`0 E e ( t j)D /) s s B 3 = a j + (ORc ai ) x x w 2 p r o n S = . ( t j)D I) s c 0 , E e j + (OAc ao ) . o x w 2 p r o s S, . ( t j)D I s s B x= e j + (IAc ai ) E x w 2 p r ) o n S, e ( t )D /) cs ,= x j + r I c a oB . E pw j ( . o p 2 1 s )
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} 手键 报
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38 85 . } 04 一 Z9 . 3. . 85 9 1 1 5 } 89
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2. 48 } 7
徐穆 淘,跳频通信对抗 的研 究。 军事通信技术 ,9. 36
: 』
。 的实时引导。 .搜索接收机
为了 提高短波跳频信号的测向效果, 可通过搜索 接收机将出现的跳频信号 的频率实时 送至 测向机,因此测向 机可对外界跳频信号 进行实时跟踪, 这样可弥补跳频等待方式截获 概率较低的缺点。 d ,测向 处理器的人动态处理能力。 这主要是 指测向处理器的 A D采样单 元具有较低的量化噪声和较高的 采样位数。一般
1 5: : 8 21 3
(: 3 一 6 0 1 0 0 1 5 9 1 : 3
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齐晓东: 跳频信号 短波 的测向 技术
. . ‘ , 卫 月 . . . . l
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测 向 ,下面将这一实测数据结果列表如下 :
we
跳频 标准场地实侧数据
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} 3. 77 3
8. 9 2 65 4. 23. 92 3 30 3. 33. 38
1 : : 6 1 0 5 6 2 : : 0 4 3 4 2 2 : : 3 1 1 4 9
()短波电台的跳速在 5- hps 2 ^2 o/ 之间,少数电台 0 跳速为 5hps 0o/,个别电台 跳速 达 10-20hps 短波跳频电台的 00 00o/o 通信和侦测受到短波传播多路径时延、 模拟语音信
号的中断率和中断时间 、邻道干扰 、同步等 诸多因素的影响。
()跳频信号瞬时带宽 3 较窄,目前短 波跳频电 台瞬时跳频带宽在 2- Okz之间, 0 2OH 少 数达到 40H。短波跳频带宽主要受到大波传播 “ 0kz 窗口效 ” 应 和短波天线瞬时带宽窄
02: 2: 1 23
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49 53 36 54
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今考文献 :
} 55 一 7 4
1 4. 4 77
2 . 2
1 . 1 3 1.8 9 26. 1
17 一. 5 1 2
51 99 . 5 42 2. 5 2.4 4
}65 I7 8 2. 32 . 7 14
一
21 34 7.
38 1 2 . 1
3 27. 8 8 3 27. 87 3 27. 86
14 5 4.3 145 4.2 146 4 .5
情况下 ,采样位数不少于 1 2位为好。
3 测 向系统 的测试结果
这 一系统在标准测 向场地和部 队试验中进 行了大量的数据结果统计 ,结果表明该测 向
一
系统在这一设计思想的 指导下, 较好地实 现了对短波跳频信号和 突发短持续信号的高精度
7 3 0
F 每私 苦
. . . . . . . .
65 30 1 05 02
电传 手键报
3 20 6. 38 .87 3 61 8.
45. 37 20.1 6 25. 51
} 10 05 2 F - 2 I 10 -5 3 2 i 6 : 05 2 1 5: : 8 41 3 } 10 05 2
1 6: 2: 0 0 0 1 205 0 1 05 02
因此可得到 0 0 Y 的 与X, 相位差Wo po O . 和l , ,
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齐晓东:短波跳频信号的测向技术
由() 、 () 比可得 1 2相
短波 跳频信 号的特点
.朴 , . z 次
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因跳频信号的频率 集具有伪噪声统计特性,因此具有 低截获概率 特性。 跳频通信的 这种抗千 扰性能使它在军事通信中得到广泛的 应用。而短 波频段的跳 频信号又具有 自 己的
特点 : ( )大部分短波跳频 电台功率在 5 0w之 间,少 数电台发射功 率在 10 -00 1 -10 0^ 10w以 上。电台信号频率密集 ,而且各种短波信 号的信 号强度差别极大。