一種寬間隔跳頻序列的生成方法
2023-05-30 03:56:41
專利名稱：一種寬間隔跳頻序列的生成方法
技術領域：
本發明屬於跳頻通信領域，特別涉及一種寬間隔跳頻序列的生成方法。
背景技術：
跳頻系統的基本思想即採用跳頻序列來控制載波隨機跳變，以避開幹擾所在的信道，因而，跳頻序列的設計成為跳頻通信的關鍵技術之一。設計性能優良的跳頻序列，不僅要求序列具有良好的漢明相關特性和隨機性，還要求具有一定的寬間隔，以增強系統的抗幹擾性能。因此，在跳頻通信技術的實際應用中，首先要對跳頻序列的寬間隔提出要求。對跳頻序列的寬間隔處理，陳文德首先提出去中間頻帶法，洪福明和張世平在此基礎上進行改進，得到對偶頻帶法。1994年，梅文華給出了寬間隔非重複跳頻序列族的 理論界限，和楊義先於1997年提出了基於素數序列的三種寬間隔序列構造方法。2003年，關勝勇和姚富強分析寬間隔跳頻序列的Markov過程模型，並定義了其自相關函數和深步譜，進而指出寬間隔序列相對原序列具有一定的性能損失。2004年，何維苗和馮岡比較了隨機平移替代法和隨機均勻轉移替代法的性能，指出了隨機平移替代法性能較為理想且易於實現。2010年，Zhang Huaqing提出了一種改進的模d加餘數法進行寬間隔處理。此外，還有基於4^+1型素數序列以及混沌序列的寬間隔跳頻序列設計。去中間頻帶法去掉了較多頻點，得到的序列隨機性差。基於素數序列的構造都針對重複跳頻序列進行討論的，平移替代法通過對不滿足寬間隔要求的頻點進行非線性運算得到新序列，也存在重複使用頻點的情況。模d加餘數法較為複雜，且沒有分析其頻點利用率。基於辦+1型素數序列的設計方法需要預先計算素數碼長序列。洪福明和張世平在論文中提出的對偶頻帶法，通過在子頻帶和其對偶子頻帶之間的相互跳變，獲得滿足寬間隔要求的跳頻序列，其不足之處在於在原序列有偶數個窄點時，得到的寬間隔跳頻序列未能利用子頻帶和其對偶子頻帶的所有頻點。在跳頻序列設計時，一般以十進位序列表示，在設計完成後，對十進位序列映射至給定的頻率集。為便於敘述，頻率集與序列均以十進位表示。若頻率集,含有個可用頻點，即F = U0UwJ ,則序列X = {jd(Ji\jdUi^F,J=X2 L}稱為定義在上的周期為￡的跳頻序列。若V*有功)* AS) 』則稱序列JT為非重複跳頻序列，即每個頻點在一個序列周期中只出現一次。易知，非重複跳頻序列的最大周期為0。若有|.心+1)-%0)丨^^0^_<￡，則稱序列Jr為寬間隔跳頻序列，即兩個相鄰頻點的間隔大於等於某一個常數。若頻點與上一相鄰頻點的間隔不滿足寬間隔要求的為窄點，滿足要求則稱為寬點。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供了一種寬間隔跳頻序列的生成方法，是基於對偶頻帶法做出的改進，可對任意給定的定義在F上的周期為i的非重複跳頻序列X進行寬間隔處理，得到長度為2L的寬間隔跳頻序列。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種寬間隔跳頻序列的生成方法，包括如下步驟
步驟一、將跳頻頻帶分為兩個對偶的子頻帶巧和巧；
步驟二、在兩個對偶的子頻帶上分別建立長度為& 2j的子跳頻序列；和對偶子跳頻序列JC2 ,其中q為可用頻點的個數；
步驟三、按對偶頻帶法的規則求取前i個頻點，其中Lg/2j=t ；
步驟四、求第左+1至第7個頻點
假定d為設定的寬間隔要求，且1^<￡/2_1，其中^=[ /2』，
1)如果第A個頻點與對偶子跳頻序列I2的第I個頻點的間隔大於等於d，則第A+1個
頻點取對偶子跳頻序列七的第I個頻點，第^+2至第q個頻點仍按對偶頻帶法的規則求取；
2)如果第々個頻點與對偶子跳頻序列X3的第I個頻點的間隔小於d，則
A)當第A個頻點為子跳頻序列X1的第A個頻點時，第A+1個頻點取對偶子跳頻序列七的第左個頻點；
B)當第A個頻點為對偶子跳頻序列義的第A個頻點時，第A+1個頻點取子跳頻序列石的第左個頻點；
第左+2個頻點取對偶子跳頻序列X2的第I個頻點，第A+3至第q個頻點仍按對偶頻帶法的規則求取。與現有技術相比，本發明的積極效果是本發明針對對偶頻帶法頻隙利用率低的缺陷，通過改變頻點的插入位置，連接兩個對偶頻帶上的序列，得到的寬間隔序列利用了所有的頻隙，並且滿足寬間隔要求，同時還保持了原序列的漢明自相關性和較好的漢明互相關性。本發明方法所產生的寬間隔跳頻序列，可以增強系統的抗幹擾性能。
本發明將通過例子並參照附圖的方式說明，其中
圖I是本發明的實施例的序列跳變示意 圖2是未進行寬間隔處理的跳頻序列構成的跳頻圖案；
圖3是按本發明方法進行寬間隔處理(d=15)的跳頻序列構成的跳頻圖案。
具體實施方式
m序列要先經過碼型變換得到相應的跳頻序列，通常採用二至十進位轉換方式進行碼型變換，即取m序列的相鄰數位二進位數轉換為十進位值，再進行寬間隔處理，得要寬間隔跳頻序列。其中，寬間隔跳頻序列的生成方法包括如下步驟
要求任意相鄰頻點間隔不小於rf，,則寬間隔處理步驟如下
步驟一、將跳頻頻帶I分為兩個對偶的子頻帶巧和巧，其中，
巧=Ifi^ 9 -[_g/2Jo < g},其中7為可用頻點的個數；
步驟二、在子頻帶上建立長度為L的跳頻序列(以下簡稱「子跳頻序列」)記為
=KCZH^C/)^,其中，z=L /2j ；
在子頻帶巧上建立長度為L的對偶跳頻序列(以下簡稱「對偶子跳頻序列」)為
4={A(/)hC/)eF3},其中，aC/0 = aC/)+L( +i)/2J 』 步驟三、按對偶頻帶法的規則求取前A- (Lf/2j = ir)個頻點
在巧上按子跳頻序列馬的規律跳變，遇到窄點則跳至巧上的對偶頻點，並按對偶子跳頻序列X2的規律跳變；在巧上遇到窄點時又跳回巧上，並按子跳頻序列石的規律跳變，以此類推，直至完成一個周期，得到的序列記為7 =003},即
首先令 j<I)=4CD , Ujf 2J = fc
』政丨D:|功叫丨咕+3)—洲^ v(0 = ^(01^(1+1), KO+5 -J<0I<^
Jx3Ci+IX K0+1)-J<0i^￡f
，W + I) — iI< k
j<0=^(01^0+ 1^0+ .KO j< d
步驟四、求第左+1至第^個頻點
1)如果第々個頻點與對偶子跳頻序列義的第I個頻點的間隔大於等於d，即滿足寬間
隔要求，則第々+I個頻點取對偶子跳頻序列為的第I個頻點，第^+2至第q個頻點仍按對偶頻帶法的規則求取；
2)如果第々個頻點與對偶子跳頻序列I2的第I個頻點的間隔小於d，則
A)當第A個頻點為子跳頻序列石的第A個頻點時，第A+1個頻點取對偶子跳頻序列七的第々個頻點；
B)當第A個頻點為對偶子跳頻序列石的第A個頻點時，第A+1個頻點取子跳頻序列石的第左個頻點；
第左+2個頻點取對偶子跳頻序列X3的第I個頻點，第A+3至第q個頻點仍按對偶頻帶法的規則求取，即求取#+ 的方式如下
權利要求
1.一種寬間隔跳頻序列的生成方法，其特徵在於包括如下步驟 步驟一、將跳頻頻帶分為兩個對偶的子頻帶i 和,2 ； 步驟二、在兩個對偶的子頻帶上分別建立長度為(j. 2」的子跳頻序列石.和對偶子跳頻序列義，其中q為可用頻點的個數； 步驟三、按對偶頻帶法的規則求取前A個頻點，其中 :
2.根據權利要求I所述的一種寬間隔跳頻序列的生成方法，其特徵在於所述對偶頻帶法的規則為在巧上按子跳頻序列石的規律跳變，遇到窄點則跳至巧上的對偶頻點，並按對偶子跳頻序列I2的規律跳變；在巧上遇到窄點時又跳回艽上，並按子跳頻序列I1的規律跳變，以此類推，直至完成一個周期。
全文摘要
本發明公開了一種寬間隔跳頻序列的生成方法，是基於對偶頻帶法做出的改進，可對任意給定的定義在上的周期為的非重複跳頻序列X進行寬間隔處理，得到長度為2L的寬間隔跳頻序列。本發明的積極效果是本發明針對對偶頻帶法頻隙利用率低的缺陷，通過改變頻點的插入位置，連接兩個對偶頻帶上的序列，得到的寬間隔序列利用了所有的頻隙，並且滿足寬間隔要求，同時還保持了原序列的漢明自相關性和較好的漢明互相關性。本發明方法所產生的寬間隔跳頻序列，可以增強系統的抗幹擾性能。
文檔編號H04B1/7136GK102723969SQ20121021289
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者呂明, 秦永利, 譚卓越 申請人:電子科技大學