一種ofdm系統(tǒng)中的跳頻抗截獲的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種OFDM系統(tǒng)中的跳頻抗截獲的方法，屬于無線通信的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 跳頻是無線通信中常用的一種擴(kuò)頻方式，其工作原理是收發(fā)雙方傳輸信號的載波 頻率按照預(yù)定規(guī)律進(jìn)行離散變化。從通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式來說，跳頻技術(shù)是一種用碼序列 進(jìn)行多頻頻移鍵控的通信方式。從信號頻譜角度來看，跳頻信號一般占用很寬的頻帶。
[0003] 常用的跳頻碼序列是基于m序列、RS碼等設(shè)計(jì)的偽隨機(jī)序列。這些偽隨機(jī)碼序列 通過移位寄存器加反饋結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，能夠較快實(shí)現(xiàn)同步，它們可以實(shí) 現(xiàn)較長的周期，漢明相關(guān)特性也比較好。
[0004] 跳頻通信的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾，與定頻通信相比，跳頻通信比較隱蔽也難以被截獲。定 頻干擾只會干擾部分頻點(diǎn)，只要對方不清楚載頻跳變的規(guī)律，就很難截獲通信內(nèi)容。但常 規(guī)跳頻通信的缺點(diǎn)是：1)占用帶寬大；2)跳頻速度受限；3)對大功率寬帶干擾沒有抑制能 力。下面我們對這些缺點(diǎn)分別予以詳細(xì)說明。
[0005] 1)常規(guī)跳頻通信隨機(jī)改變載波頻率，不同載頻的信號頻譜之間完全不重疊或僅有 小部分重疊。假如信號帶寬為B，如果不同載頻之間信號頻譜不重疊，則N個(gè)頻點(diǎn)的跳頻系 統(tǒng)使用的總帶寬為NB。當(dāng)前由于對通信系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)率需求越來越高，單個(gè)頻點(diǎn)的信號 帶寬也變得越來越寬，例如只采用15個(gè)頻點(diǎn)、單個(gè)頻點(diǎn)信號帶寬為20MHz時(shí)，總的信號帶寬 就將達(dá)到300MHz。這么大的帶寬給射頻鏈路設(shè)計(jì)以及AD/DA變換等都將帶來很大困難。
[0006] 2)常規(guī)跳頻系統(tǒng)轉(zhuǎn)換工作頻點(diǎn)時(shí)需要改變振蕩器的輸出頻率，并且需要鎖相環(huán)重 新進(jìn)入穩(wěn)定跟蹤狀態(tài)，這需要較長的時(shí)間，因此目前最快跳頻速度只有幾萬次每秒。
[0007] 3)當(dāng)面對大功率寬帶干擾時(shí)，如果干擾頻譜覆蓋跳頻系統(tǒng)工作的全部頻點(diǎn)，則常 規(guī)跳頻系統(tǒng)失去抗干擾能力，通信性能急劇惡化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提出一種OFDM系統(tǒng)中的跳頻抗截獲的方法，從而提高信干噪比， 降低寬帶干擾帶來的影響。
[0009] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0010] 一種OFDM系統(tǒng)中的跳頻抗截獲的方法，包括窄帶干擾時(shí)的小幅跳頻方法和寬帶 干擾時(shí)的隨機(jī)跳頻方法，其中小幅跳頻方法包括以下步驟：
[0011] (1)確定通信系統(tǒng)的子載波個(gè)數(shù)N，其中空子載波個(gè)數(shù)為Ntl，數(shù)據(jù)子載波個(gè)數(shù)為N 1, 導(dǎo)頻子載波個(gè)數(shù)N2，數(shù)據(jù)子載波標(biāo)號為k = 0, 1，...，N1-I,未跳頻時(shí)插入導(dǎo)頻后的數(shù)據(jù)子載 波標(biāo)號為f (k);
[0012] (2)生成周期為T的偽隨機(jī)序列a(n)，其中η = 1，. . .，T，再截取其中一段長度 為T1的序列a i (η)，并將其轉(zhuǎn)換為M進(jìn)制序列b (η)，長度為T2，其中
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種OFDM系統(tǒng)中的跳頻抗截獲的方法，包括窄帶干擾時(shí)的小幅跳頻方法和寬帶干 擾時(shí)的隨機(jī)跳頻方法，其特征在于，其中小幅跳頻方法包括以下步驟： (1) 確定通信系統(tǒng)的子載波個(gè)數(shù)N，其中空子載波個(gè)數(shù)為隊(duì)，數(shù)據(jù)子載波個(gè)數(shù)為&，導(dǎo)頻 子載波個(gè)數(shù)N2，數(shù)據(jù)子載波標(biāo)號為k= 0, 1，. . .，K-1，未跳頻時(shí)插入導(dǎo)頻后的數(shù)據(jù)子載波標(biāo) 號為f(k); (2) 生成周期為T的偽隨機(jī)序列a(n)，其中n= 1，. . .，T，再截取其中一段長度為 的序列ajii)，并將其轉(zhuǎn)換為M進(jìn)制序列b(n)，長度為T2，其中
為整數(shù)，n= 1,2, ...,T2,M^N〇； (3) 根據(jù)偽隨機(jī)序列的取值調(diào)整每個(gè)OFDM符號中數(shù)據(jù)子載波的位置； (4) 對插入導(dǎo)頻后的子載波進(jìn)行映射得到最終的頻域序列，再經(jīng)過IFFT發(fā)射出去； (5) 接收端經(jīng)過FFT解映射、刪除導(dǎo)頻后得到接收端頻域序列，再生成與發(fā)射端相同的 M進(jìn)制序列，進(jìn)一步解得每個(gè)數(shù)據(jù)子載波原始標(biāo)號上對應(yīng)的數(shù)據(jù)值，完成解跳頻； 其中寬帶干擾時(shí)的隨機(jī)跳頻方法包括以下步驟： (1) 在未跳頻狀態(tài)下對應(yīng)的隊(duì)個(gè)空子載波和Ni個(gè)數(shù)據(jù)子載波中隨機(jī)選取N2個(gè)子載波， 再用這隊(duì)個(gè)標(biāo)號對應(yīng)的子載波用來傳輸數(shù)據(jù)； (2) 對插入導(dǎo)頻后的子載波進(jìn)行映射得到最終的頻域序列，再經(jīng)過IFFT發(fā)射出去； (3) 接收端經(jīng)過FFT解映射、刪除導(dǎo)頻后得到接收端頻域序列，根據(jù)解出的隨機(jī)函數(shù)的 種子，即得到隨機(jī)選取的隊(duì)個(gè)子載波，再進(jìn)一步解出這N2個(gè)子載波上的數(shù)據(jù)值，完成解跳 頻。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種OFDM系統(tǒng)中的跳頻抗截獲的方法，其特征在于，其中隨機(jī) 跳頻方法中的步驟（1)中隨機(jī)選取標(biāo)號的過程在不同的OFDM符號中相互獨(dú)立，且在隊(duì)+& 個(gè)子載波上滿足均勻分布，并記錄所采用的隨機(jī)函數(shù)的種子，附在數(shù)據(jù)中。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種OFDM系統(tǒng)中的跳頻抗截獲的方法，其特征在于，其中 小幅跳頻中偽隨機(jī)序列a(n)通過任意方法生成，長度T可取任意正整數(shù)，截取序列ai(n)的 長度KT，
為整數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種OFDM系統(tǒng)中的跳頻抗截獲的方法，提高信干噪比，降低寬帶干擾帶來的影響。包括窄帶干擾時(shí)的小幅跳頻方法和寬帶干擾時(shí)的隨機(jī)跳頻方法。每個(gè)頻點(diǎn)的間隔為一個(gè)子載波帶寬，并且不使用過多的頻點(diǎn)，選取若干個(gè)子載波傳送數(shù)據(jù)，并使用偽隨機(jī)序列在每個(gè)OFDM符號間隔對子載波進(jìn)行移位。這樣信號帶寬增加很少，但同時(shí)又能起到快速跳頻和抗截獲的效果。而在寬帶干擾下采取隨機(jī)跳頻的方案，在每個(gè)OFDM符號間隔均隨機(jī)選取相對較少的子載波傳送數(shù)據(jù)，從而提高信干噪比，降低寬帶干擾帶來的影響。
【IPC分類】H04B1-715, H04L27-26
【公開號】CN104780133
【申請?zhí)枴緾N201410831990
【發(fā)明人】呂學(xué)志, 黃李峰, 關(guān)曉磊, 田亞飛, 高鵬
【申請人】北京航天科工世紀(jì)衛(wèi)星科技有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2014年12月26日