跳频OFDM系统的跟踪干扰抑制算法及其仿真分析
2021-09-23徐子龙张欣肖文奎朱庆
徐子龙 张欣 肖文奎 朱庆
(中国电子科技集团公司第七研究所 广东省广州市 510310)
1 背景
OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,正交频分复用)技术抗多径衰落能力强,频谱效率高,是众多商用宽带通信系统(如Wi-Fi,4G/5G,WiMax,DVB-T等)实现宽带无线传输的技术基础[1],但在干扰环境下的性能会明显下降[2]。跳频技术抗干扰能力强,是战术通信中对抗干扰的主要手段。将这两种技术相结合的跳频OFDM系统被认为是实现宽带无线军事通信的有效传输方式,越来越被重视[3][4][5][6][7][8]。
跳频OFDM系统虽能高效地应对阻塞类干扰,但对于跟踪干扰却难以实现高效躲避。实际上跟踪干扰是伴随跳频系统而生的一种常见的恶意干扰形式,其产生机理为:干扰机通过截获的发射机信号,获取突发跳的频点,然后在相应的频点发送干扰信号,由于存在处理和传播时延,接收机收到的突发跳尾部被恶意干扰。接收机因无法获得无干扰的突发跳导致通信性能急剧下降甚至中断。理论上,提高跳频速率可以降低突发跳尾部被干扰的比例[9],但增加跳频速率意味着跳周期变小,导频和换频保护等开销占比上升,这与跳频OFDM系统提升频谱效率的初衷相悖。因此,研究跳频OFDM系统的跟踪干扰抑制问题具有现实意义。
文献[6]通过切换到快跳模式来应对跟踪干扰,灵活性不够,适应性不强。文献[10]采用多路并行跳频系统来对抗各类干扰(包括跟踪干扰),性能极佳,但同时存在两套或多套跳频系统,复杂度太高了。文献[11][12]采用自适应天线抑制跟踪干扰,将零波瓣对准干扰信号方向,降低了进入接收机的干扰信号能量,改善了系统性能,然而实时的天线校准和跟踪不易实现。……
