[發明專利]一種電力物聯網跳頻圖案生成方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202110252577.1
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112636783B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 李世龍;張華;高藝文;龍呈;蘇學能
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H04B1/715
• 分類號: H04B1/715;G16Y10/35
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本發明公開了一種電力物聯網跳頻圖案生成方法、裝置及存儲介質，在頻隙集中隨機選取L個頻點分別組成多條基序列，頻隙集中每個頻點至少被選擇一次且可重復選擇，多條基序列組成序列集，在序列集中選取多條滿足最大漢明相關的基序列，得到基序列集；將基序列集中的每一條基序列分別循環左移得到對應的f條移位序列；將f條移位序列進行相互交織，得到每一條基序列對應的跳頻序列，將跳頻序列進行整合得到LHZ跳頻序列集，LHZ跳頻序列集中任意兩條跳頻序列，兩者在LHZ內的頻點碰撞次數少，且在LHZ外的頻點碰撞次數也不會太多，移位組合后跳頻序列條數足夠多，且頻點隨機性好，能滿足電力物聯網跳頻通信體制提供大規模節點的安全接入。

技術領域

本發明涉及跳頻通信技術領域，具體涉及一種電力物聯網跳頻圖案生成方法、裝置及存儲介質。

背景技術

隨著能源互聯網和智能電網的不斷發展，多種電力高業務設備接入電力物聯網通信網絡。這種通信網絡具有以下特點：電力業務節點眾多（大規模接入），接入時刻隨機（隨機接入），信息傳輸安全性高等。為了保證電力物聯網通信安全性，跳頻技術是一種最優的通信傳輸方式。跳頻技術可提供較優的多址接入能力，并有效避免多節點相互干擾和惡意干擾，該技術已經廣泛應用于傳統物聯網通信系統中。跳頻圖案是跳頻技術的核心，決定了跳頻技術的上述特性。通常跳頻圖案由兩個部分構成，一個是跳頻頻點表，在該跳頻頻點表中記錄了所有可用的跳頻頻點；一個是跳頻序列，跳頻序列是偽隨機序列，從跳頻頻點表中按照特定的數學方法選出特定數目的跳頻頻點，可以通過這些被選出的跳頻頻點構成一個跳頻序列，即一個跳頻圖案。

電力多業務跳頻接入通信網絡中，在電力主站范圍內，大量業務節點通過跳頻技術接入網絡，這些節點接入時間是隨機的。除了不同業務間可能存在干擾，且主站范圍內也可能存在惡意干擾機，目前傳統偽隨機跳頻圖案（包括無碰撞跳頻序列、最優隨機跳頻序列），傳統基序列個數和頻點碰撞次數完全受頻隙集合大小限制，無法實現大規模節點接入；其次，在任意時延下傳統基序列的頻點碰撞較大，不利于電力通信高可靠性傳輸需求，無法滿足跳頻序列個數多（滿足大量節點接入），跳頻頻點隨機性好（減小惡意干擾），在任意時延下，跳頻序列的漢明相關值小（減小用戶互干擾）。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是傳統偽隨機跳頻圖案無法同時滿足大量節點接入、跳頻頻點隨機性好和在任意時延下跳頻序列的漢明相關值小，目的在于提供一種電力物聯網跳頻圖案生成方法、裝置及存儲介質，在常規跳頻序列組成的基序列集中選取滿足最大漢明相關的跳頻序列，采用移位跳頻序列交織方法產生隨機接入低碰撞跳頻圖案，為電力物聯網跳頻通信體制提供大規模節點的安全接入。

一種電力物聯網跳頻圖案生成方法，包括以下步驟：

步驟S1、在頻隙集Fq中選取多個頻點，將所述多個頻點進行隨機組合，得到多條頻點數目為L的基序列，所述多條頻點數目為L的基序列組成序列集；

步驟S2、從所述序列集中選取多條滿足最大漢明相關的基序列，得到基序列條數為M的基序列集S；

步驟S3、將所述基序列集S中的每一條基序列分別循環左移，每一條基序列循環左移后均得到對應的f條移位序列；

步驟S4、將f條移位序列進行相互交織，得到每一條基序列對應的跳頻序列，最終得到M條跳頻序列，所述M條跳頻序列組成對應的LHZ跳頻序列集R。

進一步地，所述頻隙集Fq包括q個可供跳變的頻點；基序列中的L個頻點包括所述q個可供跳變的頻點，且所述L ≥q，其中，q為自然數，由于頻隙集中的頻點可重復選擇且每個頻點至少被選擇了一次，這樣基序列中不僅包含了頻隙集中的所有頻點而且基序列中的頻點數大于頻隙集中的頻點個數。

進一步地，所述最大漢明相關的值為Hm，具體計算過程為：