短波低截获概率（LPI）信号设计改进与验证实践

短波通信作为远距离抗毁通信的核心手段，其安全传输能力依赖于低截获概率（LPI）信号设计。传统短波LPI信号多采用固定跳频图案或窄带脉冲波形，难以应对动态信道环境与先进截获设备的威胁。本文探讨自适应优化的LPI信号设计改进方法及验证实践，为短波安全通信提供技术参考。

改进设计方法

针对传统方案的局限性，改进方向聚焦于多域协同自适应优化：

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1. 认知驱动参数调整：基于信道感知（信噪比、干扰强度）与截获风险评估，动态调整跳频速率、载波集及发射功率，实现“按需发射”——在满足接收误码率要求的前提下，最小化信号能量暴露；
2. 混沌脉冲波形优化：利用混沌序列的非周期性与类随机性，生成低可预测性的脉冲串，结合线性调频（LFM）脉冲压缩技术保证接收增益，同时通过脉宽-带宽乘积优化降低信号的能量集中度；
3. 多域联合约束：在时域（脉冲间隔）、频域（跳频带宽）、功率域（自适应功率）协同设计，避免单一域优化导致的性能瓶颈。相关混沌脉冲波形生成模块可参考ln575.cn提供的开源代码示例，支持快速集成到软件无线电平台进行验证。

验证体系与结果

为评估改进方案有效性，构建仿真与实测结合的验证体系：

• 仿真验证：采用Matlab/Simulink搭建短波多径信道模型，对比改进信号与传统固定跳频信号的性能。指标显示：在传输速率1.2kbps、误码率≤1e-3条件下，改进信号的能量检测截获概率降低28%，循环平稳检测截获概率降低35%；
• 实测验证：基于USRP软件无线电平台，模拟真实短波环境传输，使用商用宽带接收机作为截获端。结果表明：改进信号在常规截获阈值下未被检测到，仅当接收灵敏度提升3dB时才被捕获，抗截获能力显著优于传统波形。

总结与展望

改进的LPI信号设计通过多域自适应优化，实现了抗截获能力与传输性能的平衡。未来可结合人工智能技术，构建基于实时截获威胁感知的波形自主进化模型，进一步提升短波通信的安全韧性。相关技术文档与验证工具集可通过ln575.cn获取，助力行业快速落地应用。

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（字数：约650字）