[發明專利]一種高速跳頻無人機數據鏈同步方法

無效

• 申請號: 200910241785.0
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN101753201A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 熊小軍;楊丁;楊永強
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04B7/26
• 分類號: H04B7/26
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

技術領域

本發明涉及一種高速跳頻無人機數據鏈同步方法，屬于無人機通信工程領域。

背景技術

無人駕駛飛行器(UAV)，簡稱無人機是一種以無線電遙控或自身程序控制為主的無人駕 駛飛行器，誕生于20世紀初期，但其真正興起是在第二次世界大戰之后。經過近百年的發 展，無人機在軍事、國民經濟與科學研究等領域得到了廣泛的應用。當代無人機肩負著地面 監測、目標跟蹤、軍事打擊等任務，因其自身具備體積小、靈活性強等優點，在軍事、民用 領域扮演著極為重要的角色。無人機數據鏈的性能直接決定了無人機執行任務的安全性和飛 行效能，是無人機的大腦和眼睛。

無人機數據鏈最主要的性能要求就是保密性能好和抗干擾能力強，現階段有些無人機上 行鏈路采用跳頻技術來實現抗干擾、抗截獲的要求，跳頻通信是現代通信領域中一種有效的 抗干擾通信手段，但是隨著電子信息技術的發展，各國電子對抗能力的提高，現階段跳頻無 人機數據鏈已經暴露出很多問題：

目前無人機數據鏈大都使用跳頻速率幾百跳/秒的中低速跳頻通信，對于這種中低速跳頻 通信數據鏈，敵方可以采用跟蹤式干擾或轉發式干擾進行破壞，一種有效的對抗這種干擾措 施的方法就是提高跳頻速率，從而獲得更好的抗干擾能力。但是高速跳頻通信雖然有著良好 的抗跟蹤、抗干擾能力，但其實現過程也存在著一系列的技術難題，如快速同步、組網問題 等。跳頻速率越快、帶寬越寬，同步技術難度越大，因此，系統在反竊取和抗干擾性能上的提 高主要靠跳頻同步系統性能指標的提高，同步系統是此類跳頻通信的核心，對跳頻同步技術 的研究十分重要。

發明內容

本發明的目的是為了解決現階段無人機上行鏈路存在的問題，提出一種高速跳頻無人機 數據鏈的同步方法。

一種高速跳頻無人機數據鏈的同步方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

步驟一：設定發射機組幀結構；

發射機組幀的每一幀包括初始同步頭和有效信息，其中初始同步頭包括M個初始同步信 息分幀，有效信息包括N個有效信息分幀，則每一幀包括M+N個分幀；

初始同步信息分幀包含特征碼、網號、地址碼、低位TOD信息和初始跳頻控制序列； 有效信息分幀包含特征碼和信息碼；

特征碼用于接收機的檢測；網號用來組網，進入指定網絡；地址碼是標識指定的終端； 低位TOD信息用來糾正本地時間信息使得跳頻起始時間與發射機一致；初始跳頻控制序列 初始化跳頻控制器，控制頻率生成器產生的頻率；信息碼為要傳輸的有用信息的編碼；

步驟二：接收機掃描發射機初始同步頻率并捕獲初始同步信息分幀；

發射機從發射機全部n個跳變頻率中任意選取m個頻率點組成初始同步頻率{f_S1、f_S2… f_Sm}，并進行M次重復跳變，其跳變順序為：

f_S1、f_S2…f_Sm；f_S1、f_S2…f_Sm；…共M次，其中M＞m+1；

接收機在發射機發送的m個初始同步頻率上進行掃描，掃描速率為發射機跳頻速率的 1/(m+1)，則接收機接收初始同步信息分幀M/(m+1)次，捕獲M/(m+1)次初始同步信息分 幀；

步驟三：調整本地TOD和初始跳頻控制序列；

接收機完成掃描并捕獲到初始同步信息分幀后，接收機接收到了初始同步信息分幀中包 含的低位TOD信息和初始跳頻控制序列；

低位TOD信息調整接收機時鐘使其與發射機TOD同步；

初始跳頻控制序列作為接收機跳頻控制器的初始值；

步驟四：發射機和接收機正常通信；

當M個初始同步信息分幀發射完后，發射機用初始跳頻控制序列對發射機跳頻控制器進 行初始化，控制發射機頻率合成器進行高速跳頻，發送N個有效信息分幀；

接收機也同時用相同的初始跳頻控制序列對跳頻控制器進行初始化，控制接收機頻率合 成器進行同步跳頻，最后接收到發射機發送的N個有效信息分幀，實現發射機與接收機正常 通信；