一种保密系统中跳频周期设计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种保密系统中跳频周期设计方法，包括以下步骤：S1.发射节点生成通信信号和协作干扰，并将通信信号和协作干扰经过信号叠加、频率跳变、数模变换、射频操作后发射；S2.窃听节点进行信号接收，对接收到的信号进行跳频同步得到基带信号，并计算窃听节点处基带信号的信干噪比；S3.授权接收节点进行信号接收，对接收到的信号依次执行跳频同步、协作干扰对消操作得到基带信号，并计算接收节点处基带信号的信干噪比；S4.根据不同情形，确定发射机处的最优跳频周期。本发明专利技术在优化跳频发射机跳频周期的同时，可以有效降低时间同步误差对跳频系统造成的保密性能损失。对跳频系统造成的保密性能损失。对跳频系统造成的保密性能损失。

【技术实现步骤摘要】
一种保密系统中跳频周期设计方法


[0001]本专利技术涉及跳频保密系统，特别是涉及一种保密系统中跳频周期设计方法。

技术介绍

[0002]由于无线信道的开放特性，通信信号容易遭受电磁干扰与敌方窃听。在对抗电磁干扰方面，跳频通信通过不断改变发射信号的中心频率，可以有效地躲避电磁干扰。在对抗敌方窃听方面，协作干扰可以有效地降低敌方窃听节点处的信干噪比，进而阻塞敌方窃听。因此，将跳频技术与协作干扰技术结合可以有效地提升系统安全性能。
[0003]然而在采用协作干扰技术的保密通信系统中，一方面时间同步误差会降低协作干扰对消效果，进而降低系统性能；另一方面，发射机处跳频周期的取值与系统传输速率、抗截获性能息息相关。考虑到在实际通信系统中，通过合理地选取跳频周期可以有效地优化发射机效率，并能有效地对抗时间同步误差引起的系统性能损失。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种保密系统中跳频周期设计方法，在优化跳频发射机跳频周期的同时，可以有效降低时间同步误差对跳频系统造成的性能损失。
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保密系统中跳频周期设计方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.发射节点生成通信信号和协作干扰，并将通信信号和协作干扰经过信号叠加、频率跳变、数模变换、射频操作后发射；S2.窃听节点进行信号接收，对接收到的信号进行跳频同步得到基带信号，并计算窃听节点处基带信号的信干噪比；S3.授权接收节点进行信号接收，对接收到的信号依次执行跳频同步、协作干扰对消操作得到基带信号，并计算接收节点处基带信号的信干噪比；S4.根据不同情形，确定发射机处的最优跳频周期。2.根据权利要求1所述的一种保密系统中跳频周期设计方法，其特征在于：所述步骤S1包括以下子步骤：S101.发射节点生成通信信号和协作干扰，两者经过信号叠加、频率跳变、数模变换、射频操作，得到发射信号；其中，第k跳发射信号表示为：其中，s(t)与z(t)分别表示通信信号与协作干扰成分，两者互不相关；f
c
表示载波频率，f
k
表示第k跳信号的跳频频率，T＝N
·
T
b
表示跳频周期，T
b
表示每比特信息的持续时间，N表示每跳信号所包含的比特数；g(t)表示每跳信号的持续时间，在0<t≤T时取值为1，否则为零；发射机的总发射功率为P＝P
s
+P
z
＝(α+1)P
s
，其中P
s
表示通信信号功率，P
z
表示协作干扰功率，表示协作干扰与通信信号的发射功率比；S102.发射节点将得到的发射信号进行发射。3.根据权利要求1所述的一种保密系统中跳频周期设计方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下子步骤：S201.窃听节点进行信号接收，接收到的跳频信号表示为：其中，表示复信道衰落，τ
e
表示发射节点与窃听节点间的传播时延，f
e
表示频率偏移，表示窃听节点处的高斯白噪声；考虑强窃听情形，即窃听节点能够准确地估计出跳频参数，进而能够将接收信号解调到基带，此时，窃听机处的基带接收信号表示为：其中，表示低通滤波操作，表示的离散形式，表示本地跳频载波信号，(
·
)
*
表示对(
·
)进行共轭操作，表示归一化后的传播时延估计值，g[n
‑
kN]表示g(t
‑
kT)的离散形式，表示本地射频载波的初始相位；此外，ω
e
[n]表示高斯白噪声成分，e
s
[n]和e
z
[n]分别表示通信信号和协作干扰成分且满足：
其中，h
e
表示窃听节点处的等效信道增益，g
e
[n]是g
e
(t)的离散形式；g
e
(t)在t∈H
e
时取值为1，否则为0，且H
e
满足：其中表示窃听节点处的传播时延估计值；S202.记P{
·
}表示求取{
·
}的功率，则窃听节点处的信干噪比表示为：其中，表示窃听节点处的归一化功率预算。4.根据权利要求1所述的一种保密系统中跳频周期设计方法，其特征在于：所述步骤S3包括以下子步骤：S301.授权接收节点进行信号接收，对接收到的信号进行跳频同步操作将接收的跳频信号变到基带，所得到的基带接收信号表示为：r[n]＝r
s
[n]+r
z
[n]+w
r
[n],其中，其中，r
s
[n]、r
z
[n]和w
r
[n]分别表示授权接收节点处的通信信号、协作干扰和高斯白噪声分量；h
r
表示等效信道增益，D
r
＝τ
r
/T
b
表示归一化后的传播时延值，表示传播时延，g
r1
[n]是g
r1
(t)的离散形式；g
r1
(t)在t∈H
r1
时取值为1，否则为0，且H
r1
满足：其中，表示授权接收节点处的传播时延估计值；S302.执行协作干扰的重构与对消操作，消除基带接收信号中的协作干扰分量：
利用所得的参数估计值进行协作干扰重构，重构后所得信号表示为：其中，表示归一化后的时延估计值，g
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋长庆，陈雯雯，赵宏志，邵士海，唐友喜，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：