对偶信道跳频通信是利用时频二维的跳频图案作为信道表征信息，构建的一种新的跳频通信方法，具有较强的抗干扰、抗侦察能力，适用于强对抗条件下高可靠通信链路的构建。本书全面系统论述了对偶信道跳频通信的基本原理和技术，涉及系统通信模型、接收信号检测方法、跳频同步方法、抗干扰性能分析、附加特征的对偶序列跳频通信抗干扰方法、卷积编码的对偶序列跳频通信抗干扰方法以及对偶信道跳频通信系统试验平台的设计与实现等内容。

本书是作者及所在团队科研成果的总结，可供无线通信抗干扰相关专业的本科生、研究生和教师参考，也可供无线通信抗干扰相关技术领域的科研人员阅读和参考。

目录

第 1 章 绪论

1.1 跳频通信基本概念

1.1.1 跳频通信的定义

1.1.2 跳频通信的分类

1.1.3 跳频通信的基本原理

1.1.4 跳频通信的主要特点

1.2 跳频通信干扰与抗干扰方法

1.2.1 跳频通信典型干扰

1.2.2 跳频通信抗干扰方法

第 2 章 对偶信道跳频通信模型

2.1 对偶信道跳频基本概念

2.2 对偶序列跳频通信系统

2.2.1 系统通信原理

2.2.2 系统数学模型

2.2.3 系统抗干扰原理分析

2.3 对偶图案跳频通信系统

2.3.1 系统通信原理

2.3.2 系统数学模型

2.3.3 系统抗干扰原理分析

2.4 本章小结

第 3 章 对偶信道跳频接收信号检测方法

3.1 能量检测接收方法

3.1.1 能量检测接收模型

3.1.2 AWGN 信道下接收性能分析

3.1.3 衰落信道条件下的接收性能分析

3.1.4 数值与仿真分析

3.2 正交相关接收方法

3.2.1 信号检测模型

3.2.2 衰落信道下接收性能分析

3.2.3 数值仿真与结果分析

3.3 两种方法比较

3.4 本章小结

第 4 章 对偶信道跳频同步方法

4.1 多通道局部序列相关自同步捕获方法

4.1.1 滑动相关同步捕获基本原理

4.1.2 多信道滑动相关同步捕获方案

4.1.3 同步捕获流程

4.1.4 同步捕获性能分析

4.2 多通道早－迟门同步跟踪方法

4.2.1 基于早－迟门的同步跟踪模型

4.2.2 对偶序列跳频同步跟踪方案

4.2.3 同步跟踪性能分析

4.3 本章小结

第 5 章 对偶信道跳频通信抗干扰性能分析

5.1 对偶信道跳频通信在 AWGN 信道下抗干扰性能

5.1.1 干扰条件下误码性能分析模型

5.1.2 抗跟踪干扰性能分析

5.1.3 抗部分频带干扰性能分析

5.1.4 抗多音干扰性能分析

5.1.5 数值仿真及计算结果

5.2 对偶信道跳频在瑞利衰落信道下的抗干扰性能

5.2.1 干扰条件下的误码性能分析模型

5.2.2 抗跟踪干扰性能分析

5.2.3 抗部分频带干扰性能分析

5.2.4 抗多音干扰性能分析

5.2.5 数值仿真及计算结果

5.3 对偶信道跳频抗侦察性能分析

5.3.1 跳频信号侦察处理方法概述

5.3.2 对偶图案跳频信号跳周期估计性能分析

5.3.3 对偶图案跳频多网台抗分选性能分析

5.4 本章小结

第 6 章 附加特征的对偶序列跳频通信抗干扰方法

6.1 基于伪随机特征码的对偶序列跳频通信方法

6.1.1 系统模型

6.1.2 接收机信号的检测方法

6.1.3 抗干扰能力分析

6.2 基于伪随机频谱样式的对偶序列跳频通信方法

6.2.1 系统模型

6.2.2 接收机信号检测方法

6.2.3 抗干扰性能分析

6.3 本章小结

第 7 章 卷积编码的对偶序列跳频通信抗干扰方法

7.1 系统模型

7.1.1 硬判决接收模型

7.1.2 线性软判决接收模型

7.1.3 乘积软判决接收模型

7.2 AWGN 信道下的抗干扰性能分析

7.2.1 抗噪声性能分析

7.2.2 抗跟踪干扰性能分析

7.2.3 抗部分频带干扰性能分析

7.2.4 抗多音干扰性能分析

7.2.5 数值计算及仿真结果

7.3 本章小结

第 8 章 对偶信道跳频通信系统验证平台的设计与实现

8.1 平台总体设计

8.1.1 系统硬件设计

8.1.2 系统软件设计

8.2 收发信机链路设计

8.2.1 收发信机链路计算

8.2.2 射频链路设计

8.2.3 数字电路设计

8.3 系统测试与分析

8.3.1 整机功能性能测试

8.3.2 发射机性能测试

8.3.3 接收机性能测试

8.4 本章小结

参考文献

前言

跳频通信是战术无线通信中应用最广泛的抗干扰技术之一。随着通信对抗技术的不断发展，干扰技术变得越来越智能，先进的跟踪干扰、灵巧干扰给常规跳频通信带来了巨大的威胁。近年来，为了对抗跟踪干扰，多种利用信道表示消息的新型跳频方法被提出。在此类跳频系统中，发射端通过在不同信道传输信号来表示不同消息，接收端只需要正确判断出所使用的信道即可正确解调消息。由于不需要解调载频上的信息，因此，具有先天的对抗跟踪干扰的优势。

跳频图案是标识信道频率跳变规律的重要特征，不依赖于信号形式，为信道所固有，且一个频率集上可生成多个跳频图案，资源比较丰富，因此适合作为抗干扰通信模型中表达信息的载体。在跳频速率固定的情况下，多个跳频序列联合工作，将待传送的数据符号映射为跳频序列的序号，选中的序列占用信道，可以构成对偶信道跳频通信方法。在跳频速率不固定的情况下，多个跳频图案联合工作，将待传送的数据符号映射为跳频序列序号和起跳时刻，选中的图案占用信道，可以构成对偶信道跳频通信方法。此类方法统称为对偶信道跳频通信。

对偶信道跳频通信是作者所在团队近年来研究并提出的一种新的跳频通信抗干扰技术。该技术通过构建具有伪随机性的对偶关系，将待发送数据映射到跳频图案的频域变化和时域变化中，实现时频二维的跳频信道调制，具有较好的抗干扰、抗侦察能力。

本书共分为 8 章。第 1 章为绪论，主要介绍跳频通信基本概念、跳频通信典型干扰、跳频通信抗干扰方法等内容。第 2 章为对偶信道跳频通信模型，明确了对偶信道跳频通信基本概念，给出了对偶序列跳频通信系统和对偶图案跳频通信系统的基本原理、数学模型，分析了系统抗干扰的原理。第 3 章介绍对偶信道跳频通信接收信号的检测方法，结合系统跳频接收信号的特点，设计了基于能量检测的接收方法和基于正交相关检测的接收方法。第 4 章介绍对偶信道跳频同步方法，设计了一种多通道局部序列相关自同步捕获方法、一种多通道早－迟门同步跟踪方法。第 5 章介绍对偶信道跳频通信的抗干扰性能分析方法，分析在 AWGN 信道和瑞利衰落信道下系统抗典型干扰的性能和抗侦察性能。第 6 章介绍附加特征的对偶序列跳频通信抗干扰技术，包括基于伪随机特征码的对偶序列跳频通信技术、基于伪随机频谱样式的对偶序列跳频通信技术。第 7 章介绍卷积编码的对偶信道跳频通信抗干扰技术，将卷积编码与对偶信道跳频通信相结合，构建了系统模型，分析了其抗干扰性能。第 8 章介绍对偶信道跳频通信系统验证平台的设计与实现，基于软件无线电思想，设计一种具有两个独立的射频收发通道的无线电通信平台，在此基础上，通过对系统的测试与分析、通信波形的开发与实验，测试平台的功能与性能。

赵寰、刘广凯、王耀北、唐志强、张晓璐、孟庆斌等同志研究生期间的工作为本书提供了关键内容，感谢他们对本书出版做出的贡献。

由于作者的水平有限，对偶信道跳频通信抗干扰技术研究处于初步发展阶段，书中难免存在不足与疏漏，敬请广大读者批评指正。

作者

2026 年 5 月 16 日