[發(fā)明專利]一種跳頻通信的雙通道同步方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310525174.5
• 申請(qǐng)日: 2013-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN103532590A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何奎龍;陳志;蒲祥東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H04B1/7156
• 分類號(hào): H04B1/7156
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域技術(shù)，尤其是一種跳頻通信的雙通道同步方法。

背景技術(shù)

目前，無線通信是通信中的重要領(lǐng)域，而跳頻技術(shù)是無線通信領(lǐng)域經(jīng)常使用的技術(shù)。跳頻通信的基本工作原理是，通信信號(hào)的載波頻率按照預(yù)定規(guī)律進(jìn)行變化，具體而言，通信中的載波頻率受特定碼的控制而按照預(yù)定規(guī)律變化。第三方在不知道控制碼（跳頻圖案：在跳頻序列控制下，載波頻率隨時(shí)間跳變的規(guī)律稱為跳頻圖案）的情況下，不能偵聽通信信息。

跳頻的關(guān)鍵問題是跳頻同步，即收、發(fā)兩端的載波頻率必須具有相同的變化規(guī)律、具體要求做到以下兩點(diǎn)：

1、?????????接收端的跳頻圖案與發(fā)送端的跳頻圖案一致；

2、?????????接收端和發(fā)送端的載波頻率變化時(shí)刻一致。

跳頻同步依據(jù)同步信息傳遞及獲取方式的不同，可以分為三種基本方法，分別是獨(dú)立信道法、同步字頭法和參考時(shí)鐘法。其中同步字頭法：是在跳頻通信之前，選定一個(gè)或幾個(gè)頻率，先傳送一組特殊的攜帶同步信息的碼字，接收端收到此同步信息碼字后，按同步信息的指令進(jìn)行實(shí)踐校準(zhǔn)和跳頻。因?yàn)槭窃谕ㄐ胖跋葌鬟f同步碼字，故稱為同步字頭法。使用該方法，發(fā)送端含有同步信息的碼字，接收端解碼后，依據(jù)同步信息使接收端與發(fā)送端實(shí)踐同步。同步信息包括跳頻圖案的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息和實(shí)時(shí)時(shí)間信息，即TOD信息的低位。

跳頻技術(shù)以其良好的抗干擾、抗截獲性能在軍事通信領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。無線電發(fā)送接收端依據(jù)預(yù)先確定的序列重復(fù)的改變頻率，只在每個(gè)頻率上停留很短時(shí)間。如果發(fā)送接收端是同步的，他們將始終在相同的時(shí)間上調(diào)諧到相同的頻率，因此通信將是可能的，?但是，跳頻的應(yīng)用也受到一些限制。主要表現(xiàn)在接收端硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜，跳頻同步延遲大，一般的跳頻同步頭容易受到對(duì)方干擾，一旦被干擾，系統(tǒng)將崩潰。

同步字頭法：在跳頻通信之前，選定一個(gè)或幾個(gè)頻率，先傳送一組特殊的攜帶同步信息的碼字，接收端收到此同步信息碼字后，按同步信息的指令進(jìn)行實(shí)踐校準(zhǔn)和跳頻。因?yàn)槭窃谕ㄓ嵵跋葌鬟_(dá)同步碼字，故稱同步字頭法。使用該種方法，發(fā)送機(jī)需要發(fā)送含有同步信息的碼字，接收端解碼后，依據(jù)同步信息使接收端與發(fā)送機(jī)時(shí)間同步。同步信息包括跳頻圖案的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息和實(shí)施時(shí)間信息，即TOD（Time?of?Day，實(shí)時(shí)時(shí)間信息）信息。實(shí)時(shí)實(shí)踐信息包括年、月、日、時(shí)、分、秒、毫秒等，數(shù)據(jù)較長。數(shù)據(jù)太長，占用頻率就多，容易暴漏同步字頭的頻率，所以實(shí)踐中往往只傳輸TOD信息的低位，即毫秒和秒。

同步字頭法缺點(diǎn)：雖然不需要專門的同步信息通道而是利用通道信道來傳遞同步信息，但同步信息傳遞使用同步頻率，為了使同步信息隱蔽，應(yīng)采用盡量短的同步字頭，但是同步字頭太短又影響傳送的同步信息量的多少，需要這種考慮。采用同步字頭法的跳頻系統(tǒng)為了能保持系統(tǒng)的長時(shí)間同步，還需要在通信過程中，插入一定的同步信息碼字。

利用同步字頭法實(shí)現(xiàn)跳頻同步時(shí)，同步信息必須包含TOD信息，為了實(shí)現(xiàn)時(shí)間的完全同步，需傳遞完整的TOD信息。TOD信息很長，包括年、月、日、時(shí)、分、秒、毫秒等信息，同時(shí)考慮到TOD信息的重要性，往往采用糾錯(cuò)編碼、相關(guān)編碼或大數(shù)判決方法，這也就更加增大了TPD信息的長度。

目前常用的傳輸TOD信息的方法有兩種，一種是完全傳輸完整的TOD信息，另一種是只傳輸部分TOD信息，忽略掉TOD高位信息。第一種方法傳輸完整的TOD信息，數(shù)據(jù)很多，占用的同步頻率多，同步頻率暴露的可能性增大，降低了通信的隱蔽性。而為了保證同步頻率的安全性和隱蔽性，可采用第二種方法，只傳輸部分TOD信息，但這樣接收端就不能得到完全的TOD信息，只能使用有限的TOD信息，不能實(shí)現(xiàn)接發(fā)兩端時(shí)間的完全同步，容易出現(xiàn)時(shí)鐘偏移和TOD高位錯(cuò)開。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種跳頻通信的雙通道同步方法，本方法在同步字頭法的基礎(chǔ)上，通過對(duì)發(fā)射端同步字頭的巧妙設(shè)計(jì)，選擇短周期偽隨機(jī)序列作為頻率控制碼，通過對(duì)同步碼圖案的設(shè)計(jì)，充分利用跳頻同步頭的特殊圖案性質(zhì)，快速實(shí)現(xiàn)跳頻同步，解決現(xiàn)有技術(shù)中利用同步字頭法中TOD信息數(shù)據(jù)很多，占用的同步頻率多，通信的隱蔽性不高等缺陷。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種跳頻通信的雙通道同步方法包括：

步驟1：發(fā)射端、接收端設(shè)定并選用相同的頻率表及幀結(jié)構(gòu)，所述幀結(jié)構(gòu)包括N個(gè)跳頻同步頭和M個(gè)有效信息碼，所述跳頻同步頭包括X個(gè)跳頻同步碼和Y個(gè)確認(rèn)碼，所述跳頻同步碼是通過PN序列生成器生成；