[發(fā)明專利]一種基于信道質量特性的跳頻序列集構建方法

有效

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• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113037327B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 曾琦;鐘俊;舒勤;劉星
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H04B1/7136
• 分類號: H04B1/7136
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發(fā)明公開了一種基于信道質量特性的跳頻序列集構建方法，本發(fā)明的方法包括：獲取可用跳頻信道集，并計算得到所述跳頻信道集中跳頻信道的信道質量比；在所述跳頻信道集上構造長度為L_p和序列個數(shù)為K_p的素數(shù)跳頻序列集合，并對所述素數(shù)跳頻序列集合進行擴展，得到新的跳頻序列集合；基于所述信道質量比，對新的跳頻序列集合中的跳頻序列進行替換操作，從而得到CQ?FHS集。本發(fā)明構建的基于信道質量的跳頻序列集使得跳頻信道的使用概率，隨著信道質量不同而不同，保證FHMA具有較低BER性能的同時，又具有較高的頻譜效率。

技術領域

本發(fā)明屬于跳頻技術領域，具體涉及一種基于信道質量特性的跳頻序列集構建方法。

背景技術

在傳統(tǒng)跳頻(Frequency hopping,FH)系統(tǒng)中，信號的中心頻率在可用的頻點集合上隨機選擇，實現(xiàn)隨機跳變參考文獻[1]，參考文獻[2]。傳統(tǒng)的頻率跳變方式一般為均勻隨機跳頻序列(Uniform FH sequence,UFHS)。在這種跳頻方式中，頻點集合中的任一頻點的使用次數(shù)相同，也即意味著所有可用(頻率)信道認為具有相同的信道質量。以往關于FH序列集的研究參考文獻[3]～參考文獻[6]中，頻率信道的隨機性是FH序列集設計的最關鍵目標。參考文獻[3]、參考文獻[7]～參考文獻[10]將UFHS集合應用到FH多址接入(FH multi-access,FHMA)系統(tǒng)中，對這類傳統(tǒng)FHMA系統(tǒng)性能進行了理論分析和仿真分析。研究表明，采用UFHS集合的FHMA系統(tǒng)能夠隨機化多址干擾和受污染信道的影響。

然而，在實際應用中，由于存在或多或少的干擾攻擊和多徑衰落，一些可用頻率信道可能會受到不同程度的污染，跳頻系統(tǒng)在受污染信道上傳輸信息會帶來不同程度的性能下降。如果為了保證良好的性能，一般傳統(tǒng)FH系統(tǒng)的解決方案是采用“開-關”模式。“開-關”模式指的是，當信道質量超過給定閾值時，該頻率信道被視為可用；否則不可用參考文獻[1]。雖然這樣可以進一步排除這些受干擾信道，但是這種簡單的“開-關”模式使得可用的信道資源變得更加稀缺。可以看出，已有的傳統(tǒng)跳頻系統(tǒng)和跳頻序列，沒有利用信道間的質量差異，不能有差異化地使用這些頻率信道，這可能會限制FH系統(tǒng)的誤碼率(Bit-errorrate,BER)性能和頻譜效率。

參考文獻[1]M.K.Simon,Spread Spectrum Communications Handbook.NewYork,NY,USA:McGraw-Hill,2001.

參考文獻[2]D.Torrieri,S.Talarico,M.C.Valenti,“Analysis of afrequency-hopping millimeter-wave cellular uplink,”IEEE Trans.WirelessCommun.,vol.15,no.10,pp.7089-7098,2016.

參考文獻[3]Q.Zeng,Z.Z.Zhou,X.Liu,and Z.L.Liu,“Strong no-hit-zonesequences for improved quasi-orthogonal FHMA systems:sequence design andperformance analysis,”IEEE Trans.Commun.,vol.67,no.8,pp.5336-5345,Aug.2019.

參考文獻[4]L.Zhou and X.Liu,“Families of optimal low-hit-zonefrequencyhopping sequence sets under the periodic partial Hamming correlationproperties,”IEEE Access,vol.8,pp.14991-14998,Jan.2020.