高速跳频跳时系统的抗干扰性能问题研究
摘要
现代军事对于数据传输的抗干扰性和抗截性提出了更高的要求，因而本文由工程
实际出发，设计了一种高速跳频跳时系统，用于战术数据链中。该系统包含四种数据模
式,可自适应接收，并可适用于单收、四收、一发四收等多种应用场景。本文运用MATLAB
仿真，分析了GMSK调制信号的特点，研究了GMSK的不同解调方式和LDPC信道编
码等，并对帧结构和同步捕、载波估计等方案进行了设计，最后对系统进行了整体性
能测试，验证了方案的合理性和可行性。仿真测试结果表明，该系统可以实现四种速率
模式的自适应接收和四路相同模式的混合接收，在以最大功率发射时，仍可在一定灵敏
度下接收四路混合信号，且具有一定抗频域干扰和抗时域干扰的性能。该系统各项性能
优异，皆超出了项目的预期目标，实用性较强，因此对于现代战术通信具有较大的实际
意义。
关键词：跳频跳时，GMSK,LDPC,抗干扰，MATLAB
目录
1绪论3
2GMSK调制与解调4
2.1基础知识4
2.2GMSK调制仿真7
2.3GMSK解调10
2.3.1基于Viterbi译码的相干解调10
2.3.2基于Viterbi译码的减状态数相干解调11
2.3.3基于Viterbi译码的相位差分解调14
2.3.4GMSK解调方案的选择15
3帧结构设计和收发机端的具体方案16
3.1帧结构和跳频跳时图案16
3.1.1参数约束16
3.1.2帧结构和跳频跳时图案的设计17
3.2上变频和下变频18
3.3同步捕19
3.3.1同步捕的方案设计19
3.3.2同步捕的模块仿真20
3.4载波恢复23
3.4.1载波估计的方案设计23
3.4.2载波估计的模块仿真26
4LDPC信道编码27
4.1基础知识27
4.1.1LDPC码的构造27
4.1.2LDPC编码28
4.1.3LDPC译码28
4.1.4准循环LDPC码(C-LDPC)30
4.2LDPC码的方案选择与仿真32
5系统整体方案和性能测试35
5.1系统整体方案35
5.2性能测试35
5.2.1测试干扰的场景搭建35
5.2.2干扰检测与擦除36
5.2.3测试项目和性能指标37
5.2.4则试结果38
结论40
参考文献41
1绪论
在现代军事化作战中，战术数据链起到了至关重要的作用，且对于抗干扰性、保密
性等性能的要求也越来越高。只有打好信息战，保障好本方通信的高效性和可靠性，才
能夺取战争的最终胜利。为保证上述需求，结合上述分析情况常使用跳频跳时技术作为
战术数据网络的重要技术之一（吴俊杰，郑秀丽，2022）[1]o
跳频是一种特殊的扩频方式，按照跳频图案控制当前载波的频率，大大提高了抗截
性和抗频域干扰的能力，由此背景来看因而在军事中得到了广泛的应用（林俊熙，许
嘉豪，2017）⑵。
跳时是一种时分系统，由跳时图案控制发送数据的时间间隔。但跳时一般不单独使
用，而是与跳频等其他方式混合使用，从而得更高的抗干扰性。
本课题从工程实际出发，拟利用跳频跳时的思想和GMSK调制解调、LDPC信道编
码等技术，并设计合适的帧结构和同步捕方案，在这样的条件之下通过研究和仿真,
给出一种可靠性高、保密性强，且抗干扰性能较强的高速跳频跳时通信系统的解决方案。
此系统可以适用于单收、四收、一发四收，以及时频干扰等多种场景，通过现象反映本
质因此具有较大的实际意义和应用价值（韩立峰，周丽芳，20