一種基于非連續(xù)頻段的跳頻序列產(chǎn)生方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于非連續(xù)頻段的跳頻序列產(chǎn)生方法及結(jié)構(gòu)，方法包括以下步驟：S1：將待檢測(cè)頻譜平均劃分為N個(gè)頻段，并對(duì)每個(gè)頻段進(jìn)行編號(hào)；S2：利用頻譜感知技術(shù)檢測(cè)頻帶中的空閑頻段，并將空閑頻段的編號(hào)組合成一個(gè)可用的頻譜編號(hào)池，編號(hào)數(shù)為N1；S3：構(gòu)造一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)，序列值在0～(N1-1)范圍內(nèi)的過(guò)渡跳變序列；S4：將過(guò)渡跳變序列與可用的頻譜編號(hào)池進(jìn)行映射，最終產(chǎn)生一個(gè)基于非連續(xù)頻段的跳頻序列。本發(fā)明的方法及結(jié)構(gòu)，能夠很好的融合認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)和跳頻技術(shù)，產(chǎn)生的跳頻序列具有非常良好的漢明相關(guān)性、隨機(jī)性、一維均勻性和二維連續(xù)性，明顯的提高了跳頻通信的質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】一種基于非連續(xù)頻段的跳頻序列產(chǎn)生方法及結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及跳頻通信中的跳頻序列設(shè)計(jì)，屬于跳頻通信領(lǐng)域，特別涉及一種基于非連續(xù)頻段的跳頻序列產(chǎn)生方法及結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]跳頻通信是指載波在偽碼控制下不斷隨機(jī)跳變，它具有抗干擾、低截獲、多址組網(wǎng)、抗衰落、易與窄帶通信系統(tǒng)兼容等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛用于軍事環(huán)境中。
[0003]跳頻序列應(yīng)該具有良好的漢明相關(guān)性、隨機(jī)性、一維均勻性、二維連續(xù)性。跳頻序列的構(gòu)造算法，是跳頻通信設(shè)計(jì)的核心。近年來(lái)，跳頻序列的構(gòu)造方法研究有很多:基于m序列的構(gòu)造法、基于RS序列的構(gòu)造法、基于混沌序列的構(gòu)造法、基于素?cái)?shù)序列的構(gòu)造法、基于GWM序列的構(gòu)造法、基于bent函數(shù)的構(gòu)造法、基于密碼學(xué)的構(gòu)造法、基于藍(lán)牙環(huán)境的構(gòu)造法、基于TOD算法的構(gòu)造法等。但是這些構(gòu)造法方法所產(chǎn)生的跳頻序列都是基于連續(xù)頻段的。目前的頻譜資源越來(lái)越緊張，頻譜分配不均勻。在多個(gè)用戶存在的電磁環(huán)境中進(jìn)行無(wú)干擾的差分跳頻傳輸，以前的基于連續(xù)頻段的跳頻序列構(gòu)造算法很難實(shí)現(xiàn)。因此迫切的需要產(chǎn)生一種基于非連續(xù)頻段的跳頻序列的產(chǎn)生方式。
[0004]認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)具有感知周圍環(huán)境，自動(dòng)調(diào)整參數(shù)協(xié)議，改善通信質(zhì)量的作用。將認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)與跳頻技術(shù)相結(jié)合，能夠使得跳頻通信有效且主動(dòng)的規(guī)避干擾，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)非連續(xù)頻段跳頻。然而現(xiàn)有關(guān)于構(gòu)造認(rèn)知跳頻序列的研究方法很少，少有的認(rèn)知跳頻序列構(gòu)造方法如圖1所示，這種方法(之后的描述均稱為原認(rèn)知跳頻序列構(gòu)造方法)是基于偽隨機(jī)序列的構(gòu)造方法，其動(dòng)態(tài)靈活性、隨機(jī)性能、均勻性能、漢明相關(guān)性均不是很好。
[0005]基于以上這些特點(diǎn)，本發(fā)明了一種結(jié)合認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)和差分跳頻序列構(gòu)造思想，利用一種新的映射方式生成的基于非連續(xù)頻段的跳頻序列產(chǎn)生方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠產(chǎn)生出漢明相關(guān)性、隨機(jī)性、一維均勻性、二維連續(xù)性都非常良好的基于非連續(xù)頻段的跳頻序列產(chǎn)生方法。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠產(chǎn)生基于非連續(xù)頻段的跳頻序列的序列產(chǎn)生結(jié)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種基于非連續(xù)頻段的跳頻序列產(chǎn)生方法，包括以下步驟:
[0009]S1:將待檢測(cè)的頻譜平均劃分為N個(gè)頻段，并對(duì)每個(gè)頻段進(jìn)行編號(hào)，記為W =HUJ ；
[0010]S2:檢測(cè)頻帶中的空閑頻段，并將空閑頻段的編號(hào)組合成一個(gè)可用的頻譜編號(hào)池H，表示可用于跳頻的頻率編號(hào)，記為W = (Hu H2, UnJ, H e {I, 2，3，…，N}，其中&為空閑頻段數(shù)；
[0011]S3:構(gòu)造一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)，序列值在O~(N「l)范圍內(nèi)的過(guò)渡跳變序列S =(S1, S2, S3,-,sL}；
[0012]S4:將過(guò)渡跳變序列與可用的頻譜編號(hào)池進(jìn)行映射，最終產(chǎn)生一個(gè)基于非連續(xù)頻段的跳頻序列。
[0013]所述的步驟S2中檢測(cè)頻帶中的空閑頻段的方法包括以下子步驟:
[0014]S201:實(shí)時(shí)的接收頻帶信號(hào)y (η)，并生成MTM譜:
【權(quán)利要求】
1.一種基于非連續(xù)頻段的跳頻序列產(chǎn)生方法，其特征在于:包括以下步驟: 51:將待檢測(cè)的頻譜平均劃分為N個(gè)頻段，并對(duì)每個(gè)頻段進(jìn)行編號(hào)，記為W ={W1,W2,W3,...,WN} 52:檢測(cè)頻帶中的空閑頻段，并將空閑頻段的編號(hào)組合成一個(gè)可用的頻譜編號(hào)池H，表示可用于跳頻的頻率編號(hào)，記為H = (H1,H2,H3,...,Hn1), H ∈ {I, 2，3，…，N}，其中N1為空閑頻段數(shù)； 53:構(gòu)造一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)，序列值在O~(N1-1)范圍內(nèi)的過(guò)渡跳變序列S = (S1, S2, S3,…，SL}； S4:將過(guò)渡跳變序列與可用的頻譜編號(hào)池進(jìn)行映射，最終產(chǎn)生一個(gè)基于非連續(xù)頻段的跳頻序列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于非連續(xù)頻段的跳頻序列產(chǎn)生方法，其特征在于:所述的步驟S2中檢測(cè)頻帶中的空閑頻段的方法包括以下子步驟: 5201:實(shí)時(shí)的接收頻帶信號(hào)y (η)，并生成MTM譜:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于非連續(xù)頻段的跳頻序列產(chǎn)生方法，其特征在于:所述的步驟S3中構(gòu)造過(guò)渡跳變序列的方法包括以下子步驟: 5301:設(shè)定過(guò)渡跳變序列的初始值S1,由前一時(shí)刻的過(guò)渡跳變序列值Slri作為起點(diǎn)值，構(gòu)造連續(xù)的N1個(gè)數(shù)值的集合Slri, Syl，Sn_i+2，…，SnJN1-1^ N1，其中N1為空閑頻段數(shù)； 5302:對(duì)信源數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，將當(dāng)前信源數(shù)據(jù)與前一刻數(shù)據(jù)編碼為四進(jìn)制數(shù)，即h(Xn, Xlri) = Xn_i+2*Xn，其中Xn為當(dāng)前信源數(shù)據(jù),Xlri為前一時(shí)刻的信源數(shù)據(jù)，由于信源數(shù)據(jù)服從O~I分布，故信源編碼h (Xn, Xlri)在O~4中均勻分布； 5303:將N1個(gè)數(shù)值的集合進(jìn)行實(shí)時(shí)分組，每個(gè)分組中的數(shù)值個(gè)數(shù)為.= ΙΝΤφ+.INT表示取整，由信源編碼選擇當(dāng)前時(shí)刻的過(guò)渡跳變序列值SnK在的數(shù)值分組g ={gn, gn+l, gn+2,...，gn+Q「l} % Q1, gn = (Sn_!+h (Xn, Xn_i) ^Q1) % N1, gn 表示分組的初始值； 5304:從所選定的數(shù)值分組g{.}中隨機(jī)抽取一個(gè)數(shù)值為當(dāng)前時(shí)刻的過(guò)渡跳變序列值Sn,即Sn = R[g]，這樣構(gòu)造的過(guò)渡跳變序列S服從隨機(jī)均勻分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于非連續(xù)頻段的跳頻序列產(chǎn)生方法，其特征在于:所述的步驟S4中過(guò)渡跳變序列與可用的頻譜編號(hào)池進(jìn)行映射的方法為:最終的跳頻序列與過(guò)渡的跳變序列長(zhǎng)度一致，為L(zhǎng)，跳頻頻率數(shù)為N1，所以當(dāng)前時(shí)刻過(guò)渡跳變序列值加I后的值為索引的頻譜編號(hào)即是當(dāng)前時(shí)刻的跳頻序列值，該映射算法表示為:盡其中Fn為當(dāng)前時(shí)刻的跳頻值，P =” h) = (?+*!*? + *!*?! + !*.***?,+!}為最終的跳頻序列。
5.一種基于非連續(xù)頻段的跳頻序列產(chǎn)生結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括頻率集合單元、過(guò)渡跳變序列單兀、跳頻序列單兀: 頻率集合單元用于對(duì)整個(gè)頻帶編號(hào)，檢測(cè)頻帶中空閑的頻段，確定空閑頻段的編號(hào)所組成的集合，即可用的頻譜編號(hào)池，以及將可用的頻譜編號(hào)池發(fā)送給跳頻序列單元； 過(guò)渡跳變序列單元用于產(chǎn)生與最終跳頻序列等長(zhǎng)，序列值在可用頻譜編號(hào)數(shù)的范圍內(nèi)的跳變序列，并將該序列發(fā)送給跳頻序列單元； 跳頻序列單元用于將過(guò)渡跳變序列與可用頻譜編號(hào)池映射，產(chǎn)生最終的基于非連續(xù)頻段的跳頻序列。
【文檔編號(hào)】H04B1/7136GK104022796SQ201410273081
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】呂明, 劉馨 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)