望其數量愈多愈好，以滿足保密性 的要求。跳頻圖案的種類一般是指用作跳頻圖案控制碼的偽隨機碼和控制方法，目前，用得 較多的偽隨機碼主要是m序列、M序列和R-S碼序列。m序列是跳頻圖案常用的控制碼，它 容易產生，但從保密的觀點看，這種跳頻圖案用在通信系統中有不足之處，因為當采用計算 機模擬時，很快能找到其規律性，而且m序列的密鑰量不夠大。M序列條數比m序列多得多， 是非線性移位寄存器序列，可以產生很多的跳頻圖案，保密性也強。R-S碼是一種最佳的近 似正交碼，用戶數多，容易實現，是一種理想的跳頻控制碼。
【主權項】
1. 一種在強電磁干擾環境下實現跳頻通信的方法，其特征在于步驟如下： (1)跳頻系統數學模型的建立，通過對輸入信息碼序列進行基帶調制，然后通過跳頻序 列控制器的控制使得收方與發方同步，完成跳頻信號的接收與發送； 似跳頻同步的建立，讓跳頻接收機和跳頻發射機在相同的時刻使用相同的頻率，得到 正確的中頻頻率； (3) 跳頻圖案的確定，通過基于RS碼的跳頻圖案設計，在伽羅華域中選擇系數，再進行 變換； (4) 跳頻通信的組網，進而擴展電臺的覆蓋范圍進行組網。2. 根據權利要求1所述的一種在強電磁干擾環境下實現跳頻通信的方法，其特征在于 步驟（1)中，發送端信息數據被波形轉換后，進入載波調制，載波由跳頻序列發生器控制可 變頻率合成器產生，跳頻序列值改變一次，載波頻率改變一次，跳頻序列的碼元寬T。，則每 間隔時間T。，載波頻率跳變一次；運樣由跳頻序列發生器控制頻率合成器產生的載波與信 息數據進行載波調制，然后再經過高通濾波器去掉低頻信號，信號從高通濾波器出來W后 再經過射頻濾波器進行發射出去被接收端接收，在接收端，接收到的信號首先經過一個寬 帶濾波器，為了保證收方與發方信號的同步，接收機的本振信號也是一個頻率跳變信號，跳 變規律受接收端的偽隨機碼的控制，而接收端產生的偽隨機碼與發送端的相同，控制頻率 變化的規律是相同的，兩個頻率合成器產生的頻率相對應，但對應的頻率有一頻差fi，正好 為接收機的中頻；只要收發雙方的偽隨機碼同步，就可使收發雙方的頻率合成器產生的跳 變頻率同步，經過一個帶通濾波器后，就可得到一固定不變的中頻信號，然后該中頻信號經 過一個數據解調器進行解調，就可W恢復發送的信息，至此完成跳頻信號的發送與接收。3. 根據權利要求1所述的一種在強電磁干擾環境下實現跳頻通信的方法，其特征在于 步驟（2)中，在收方進行同步的過程中，接收方一開機就處于慢掃描狀態，W低于調頻速率 的速率進行跳頻，W捕捉前導序列中的同步信息，如果沒有捕捉到同步信息則繼續進行慢 掃描再重復上述步驟，如果捕捉到同步信息，則進一步判斷是否為前導序列，如果是前導序 列則校對同步時間并進行跟跳，否則進入遲入網狀態，校對完同步時間W后則再次確認前 導序列，如果是前導序列則進行接收網號與時間信息，如果還不是前導序列則回到最初的 慢掃描狀態，最后完成同步的建立。4. 根據權利要求1所述一種在強電磁干擾環境下實現跳頻通信的方法，其特征在于步 驟（3)中，對跳頻圖案的設計過程是：（1)輸入伽羅華域生成多項式系數，域的幕次m，W及 cl，cO的值；伽羅華域中的元素有Ξ種表示方法，對于GF(23)上，生成的多項式為f(x)= χ3+χ+ια= 2 = (010)，對于伽羅華域α= 2 = (010)，運樣將域中23= 8個元素用Ξ種 不同的方法表示出來，而且得到α"即為α"1進行左移一位，并且當矢量的左邊最高位為1 時，再把左移之后的向量前m-1項，與生成多項式對應的幕次的系數模二加，運樣得到伽羅 華的系數；（2)計算序列的周期P; (3)調用子函數，將cl的值由十進制轉換成幕次表示，然 后再將cl的幕次表示與域中的元素相乘輸出相乘結果的幕矩陣cxm; (4)判定系數cO是否 為0,如果為0則將矩陣cxm中的幕轉換成十進制數，最后進行輸出，如果系數不為0,則將 cO和矩陣cxm轉換成m位2元矢量cO-w，CXW，再將cO-w，CXW的各分量相加并轉換成十進 制；（5)碼生成多項式的改進，為了解決異步組網，任意兩個序列之間漢明互相關旁瓣激增 的問題，下面對生成多項式進行改進，將序列{p，}的各碼位元素加上一個固定量（α2'}，得 到多項式；如果另一個序列{q，}的多項式通過0(0? =(曰^)2+(：。+。〇^運個多項式產生，則？00和900之差表示為？00-9(曰^) = (1-曰氣x2+Ci(l-〇x，因為αS中的S可W任意選取，所W兩序列間最大一致碼位數與兩序列間的 開始碼位置無關，可W用于異步跳頻通信網。5.根據權利要求1所述的一種在強電磁干擾環境下實現跳頻通信的方法，其特征在于 步驟（4)中，跳頻通信電臺有8個工作狀態，包括掃描狀態、呼叫設置狀態、發送呼叫狀態、 定頻通信狀態、遲入網申請狀態、收到遲入網申請信息狀態、發送遲入網引導狀態和跳頻通 信狀態，包括： a) 狀態掃描：在組網前，網內所有跳頻電臺都處于掃描狀態，通過狀態掃描確定跳頻 電臺所處的狀態； b) 呼叫過程：跳頻通信在組網的過程中可W分為Ξ個步驟，首先是跳頻網呼，就是一 部電臺通過設置呼叫本網或者其他網內的所有電臺，實現呼叫一個網內的電臺；其次是跳 頻選呼，某一部電臺通過設置本網內的呼叫對象，呼叫本網內的另一部電臺；最后是定頻呼 口y，跳頻電臺通過設置固定的工作頻率，工作在定頻通信狀態，在選定的信道上與定頻電臺 進行通信； C)遲入網過程：當網內其他電臺己處于跳頻通信狀態時，一部或者多部電臺由于某種 原因未能入網，需要采取一定措施進入跳頻通信網工作狀態，運時電臺就會進入遲入網申 請狀態，然后進入收到遲入網申請狀態，一旦收到申請就會進入發送遲入網引導狀態，最后 進入跳頻通信狀態。
【專利摘要】本發明涉及一種跳頻通信的方法，尤其涉及一種在強電磁干擾環境下實現跳頻通信的方法，步驟如下：(1)跳頻系統數學模型的建立，通過對輸入信息碼序列進行基帶調制，然后通過跳頻序列控制器的控制使得收方與發方同步，完成跳頻信號的接收與發送；(2)跳頻同步的建立，讓跳頻接收機和跳頻發射機在相同的時刻使用相同的頻率，得到正確的中頻頻率；(3)跳頻圖案的確定，通過基于RS碼的跳頻圖案設計，在伽羅華域中選擇系數，再進行變換；(4)跳頻通信的組網，進而擴展電臺的覆蓋范圍進行組網。本發明的優點效果：可以減少系統的誤碼率從而提升系統的整體性能。提高通信的抗干擾能力，特別是在復雜的戰場通信環境下提高通信的保密性以及傳輸的可靠性，而且跳頻通信可以利用不同的跳頻圖案在一定的寬帶內容納多個跳頻系統同時工作，從而大大提高系統頻譜利用率。
【IPC分類】H04B1/713, H04L7/00
【公開號】CN105245248
【申請號】CN201510705633
【發明人】李錫忠, 李希元, 馮曉明, 馮偉, 鄭煒亮, 孫超, 謝暉, 李維海, 段有重, 鄭薇
【申請人】國網遼寧省電力有限公司營口供電公司, 國家電網公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月27日