[發明專利]一種基于智能決策的多域切換通信方法

有效

• 申請號: 202011168774.7
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112367133B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 陶明亮;段正祥;楊欣;王伶;張兆林;謝堅;粟嘉;汪躍先;邢自健;范一飛
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H04B17/382
• 分類號: H04B17/382;H04L27/26
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 劉新瓊

本發明提供了一種基于智能決策的多域切換通信方法，統計每個傳輸頻帶的功率譜幅度，得到最佳傳輸頻段，進行M?PSK調制得到調制符號，通過非歸零偽隨機碼進行拓展，采用OFDM的方式進行傳輸，進行IFFT變換實現加載波；再進行并串轉換后，再在每一段IFFT數據前加上循環前綴CP；從數字轉換到模擬在頻段進行發送；接收端逆向處理即可。本發明由于采用了頻譜感知和調制域切換的技術手段，能夠主動實時避開存在干擾的傳輸信道，選擇空閑的頻段進行傳輸，同時動態切換傳輸信息所在調制域，不僅能夠提升通信系統的抗干擾能力，而且能夠有效降低信號被截獲的概率。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，涉及一種多域切換通信方法。

背景技術

固定的無線通信方式存在易干擾、易檢測的缺陷，因此為了滿足高可靠、高保密的通信需求，需要一種更智能、更靈活的通信方式。針對復雜多變的電磁環境和竊聽手段，基于智能決策的頻段切換和調制域切換方法提供了一種新的解決思路。

多域變換通信包括兩部分內容，第一部分是通過實時的頻譜感知對周圍電磁環境進行估計，主動選擇空閑或者狀況較好頻段進行傳輸，并在信道狀態發生改變時及時切換頻段，以此來避免其它信號對自身信號的干擾，實現抗干擾通信，頻段的不斷切換，也能夠實現低截獲通信。第二部分是通過偽隨機碼控制調制域切換的方式，使信號即使被檢測，也難以被正確解調，以此來實現低截獲通信。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種基于智能決策的多域切換通信方法，為了滿足高可靠、高保密的通信需求。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

發送端處理，主要包括以下步驟：

步驟1：對周圍環境進行采樣，假設可用傳輸頻段共Q個，記作B_q，q＝0,1,…,Q-1，由頻譜感知模塊采用能量檢測的方法對周圍電磁環境進行分析，統計每個傳輸頻帶的功率譜幅度，得到功率譜幅度最小的頻段，即為最佳傳輸頻段，記作B；

步驟2：每個子幀長度為K的二進制信源為a[k]，k＝0,1,…,K-1，對a[k]進行M-PSK調制得到調制符號b[r]，r＝0,1,…,R-1；

步驟3：通過長度為L非歸零偽隨機碼c_r[l]對b[r]進行拓展得到x[l,r]，其中l＝0,1,2,…,L-1，拓展方式為x[l,r]＝b[r]×c_r[l]，即是將串行的信息碼b[r]通過偽隨機碼c_r[l]轉化為L路并行的信息碼塊x[l,r]，表示子載波數為L；

步驟4：此時的調制信號在域，將信息碼塊x[l,r]組成的矩陣x記作x_w，x_w與時域的變換關系記作X為L路并行時域信號，域有W種備選調制域；

步驟5：采用OFDM的方式進行傳輸，將信號X進行IFFT變換實現加載波；

步驟6：對步驟5進行IFFT變換的數據并串轉換后，再在每一段IFFT數據前加上循環前綴CP；

步驟7：將加上CP以后的信號從數字轉換到模擬在頻段B進行發送；

接收端處理，包括以下步驟：

步驟1：發送端步驟1的偽隨機碼c_r[l]和傳輸頻段B的信息通過光纖直接傳輸給合作接收機；

步驟2：接收機通過采樣接收頻帶B的數據；

步驟3：對接收到的數據直接去除每段IFFT數據前的CP；

步驟4：對去除CP后的信號進行串并轉換后，對接收信號做FFT變換，去除子載波，得到信號Y；