性能分析及仿真结果 - 跳频通信中的抗干扰同步算法研究

本位提出的算法是利用频点峰值和他们之间的距离信息作为判定的依据，故对指定频点上的信息能否正确接收不敏感。相对于干扰掉指定频点上所携带的信息，干扰掉指定频点上的能量信息是困难的，所以它有较强适应性。性能分析分为两个部分：一是系统的抗干扰性能，另一个是系统同步时间的性能指标。

4.1 抗干扰性能分析

跳频同步系统主要有三种不同类型的干扰，分别为宽带低密度干扰、窄带高密度干扰和假冒同步干扰。宽带低密度干扰需要较大的功率才能达到干扰效果，干扰效率低;窄带高密度干扰，利用较高的干扰能量压制部分频点，对受压制的频点有较强的干扰能力，但受干扰的频带能够覆盖跳频同步频点的概率较小，干扰效率也不高;假冒干扰，干扰方使用被干扰方的同步频率发送速率、格式和代数结构都合法的假冒同步信息。这种干扰有可能造成频繁的虚警，破坏同步系统的正常工作。对跳频同步系统抗干扰能力可以从捕获概率和虚警概率两个方面去考察。

由前述算法介绍可知，假设系统共有n个正确的峰值信息用于计算跳转位置，则共有

组的组合可以正确给出跳转位置，又假设系统正确接收到的频点峰值信息有k个，则共有

组能够正确给出跳转位置的组合。因为受到干扰而漏收、错收的频点峰值信息的组合所给出的跳转位置或者不存在，或者是发散的，不会对判断正确的跳转位置带来太大的影响。

图5仿真的是正确频点峰值信息个数与干扰频点峰值信息个数不同组合情况下对正确跳转位置的影响。

4.2 系统的时间指标分析

系统同步时间是指完成同步所需的时间。在基于定时快速扫描驻留同步过程中。同步时间就是同步头的时间，本系统在理想情况下4个频点峰值信息就可以准确地完成同步跳转随机跳的时间信息的计算，同步时间非常的短。图6给出了系统同步时间与参与计算的频点峰值信息个数之间的关系。

4.3 系统复杂性分析

基于定时信息的跳频同步方式，在缩短同步捕获时间方面优于等待搜索式和位移等待式自同步方式;在可靠性方面优于精确时钟定时同步方式;在节省频率资源方面优于插入导频头同步方式。但在收端的快速扫描驻留同步过程中，频率合成器频率转换时间要短，频率跳变速率需增至4倍，而且对同步头的检测判断过程中相应地增加了信号处理的复杂性。因此这种同步方式性能的提高是以增加频率合成器的技术难度和运算复杂度为代价的。

5 结论

本文针对跳频系统中同步环节薄弱的问题，给出了一种抗干扰能力强的快速跳频同步算法。算法的实现过程中充分考虑了先接收到的频点峰值信息的优先权，使得该算法更加适合实际的应用环境。算法有较好的抗干扰性能，且同步时间短，能够在复杂电磁环境中较好地解决跳频系统同步头易受干扰的问题。