差分跳频是新一代远程战术通信系统,它在短波信道下能提供高的传输速率,具有改善的抗干扰性能和低概率检测的特性。与传统跳频技术不同,它无需收发端保持频率同步,它依靠发送频率的相关性,通过G函数控制频率的发送。在无信道编码的情况下,它自身就具有较好的纠错能力。近十年来差分跳频已经成为短波通信领域最为活跃的研究热点之一。干扰和衰落是影响通信系统可靠性的重要因素,差分跳频经常应用于短波军事通信领域,人为干扰是它需要考虑的重要方面,而部分频带干扰可以看成是具有2个电平值的衰落。由于分集是对抗衰落非常有效的手段中之一,因此,本文选择分集差分跳频抗部分频带干扰和衰落作为论文的研究方向,旨在研究在不同分集技术和衰落信道条件下,差分跳频的误码率性能。本论文内容主要包括三个方面,首先,本论文提出了一种新的基于时间分集的差分快速跳频系统,设计了该系统的工作原理及收发端的模型。利用地址码系统在对发送频率进行时间分集的同时还进行了频率分集,同一个符号通过不同的衰落路径到达接收机。本系统利用具有最优距离特性的DUAL-K码作为差分跳频G函数,接收机对发送频率进行能量检测并进行最大似然序列译码。本文结合格型码的转移函数与切尔诺夫界的方法,详细推导了时间分集差分跳频的成对错误概率及系统的BER联合—切尔诺夫上界的理论公式。并研究了在部分频带干扰的情况下,系统在高斯信道,平衰落瑞利和莱斯信道下的性能,并研究了分集重数,衰落深度、干扰因子、干扰状态信息对系统性能的影响。其次,本文提出了一种基于MIMO信道和空时G函数的空间分集的差分跳频系统,并详细设计了该系统的数学模型和工作原理。根据不同天线发送信号所遭受的部分频带干扰是否独立这一特性,本文考虑了两种方案：当不同天线部分频带干扰相互独立时,切尔诺夫参数只与输出符号有关,与分支状况无关,利用多接收天线就可以获取空间分集增益,通过修改的译码度量,本文对MIMO差分跳频的抗部分频带干扰的BER联合切尔诺夫上界进行了详细的理论推导。当不同发送天线上的部分频带干扰具有相关性时,本文提出了一种基于多进制正交调制信号分支标签增益的概念,并将它与成对状态转移图的相结合,综合分析在部分频带干扰下,不均匀错误概率码的成对错误概率以及联合界。该方法将多切尔诺夫参数引入到多进制正交调制信号的空时格型码系统中,具有一定的实现复杂度。最后,本文研究了基于ITS模型的短波宽带信道模拟器的具体实现,利用准静态时不变原理,将信道模型中的延时功率包络、确定相位函数、随机调制函数以及噪声与干扰模型进行了离散化处理。研究了基于高斯型和洛伦兹型散射函数的随机调制函数的具体滤波器实现。同时,出于实际的考虑,本文设计了一种基于射频的短波宽带信道模拟器的架构,对特定短波参数条件下短波信道的时变冲击响应、散射函数进行了分析,设计了短波信道模拟器抽头系数的时延和功率谱特性。为了研究差分跳频在短波频率选择性衰落信道下的性能,本文详细推导了短波宽带信道模拟器的离散时间等效基带模型,结合MLSE均衡原理和短波RAKE抗衰落技术对短波宽带信道模拟器环境下差分跳频的性能进行模拟仿真。