[发明专利]一种分数傅立叶变换域跳频信号产生与接收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信中的跳频技术，具体涉及一种分数域跳频信号产生及接收方法。 

背景技术

跳频通信系统是指待传输信息信号经过按某种跳频图案在很宽频带范围内跳变的载波调制后形成跳频信号，送入信道中传输，在接收端，利用与发射机频率完全同步一致的本地载波与接收信号作解调，以获得携带有信息的信号，从而达到传输信息目的的通信系统。现有的窄带通信方式由于传输方式的束缚导致误码率较高、并且由于容易被解码使其抗干扰性和隐蔽性较差。跳频通信属于扩频通信的一种，由于跳频通信的载波始终进行快速跳变，接收机只有知道跳频图案的信息后才能正确接收，使其具有良好的隐蔽性，否则跳频信号表现得就像随机出现的窄带干扰一样。 

发明内容

本发明为解决传统的窄带通信方式误码率较高、抗干扰性和隐蔽性较差的问题，提出了一种分数域跳频信号产生及接收方法。 

本发明的方法由以下步骤实现： 

步骤一、信息源1输出一个二进制的数字信息码元c(t)； 

步骤二、发射端跳频序列生成器2产生跳频序列，由跳频序列的序列值决定跳频图案，切普信号生成器3根据跳频图案实时输出具有不同参数k的切普信号f(t)； 

步骤三、将数字信息码元c(t)和具有不同参数k的切普载波信号送入波形生成器4进行调制，当数字信息码元c(t)为1时生成信号为参数k均满足k＞0的一组若干个切普信号m(t)=Σi=1Ncos(2πf0t+πkit2)gTc(t-iTc),]]>公式中参数描述如下，i为切普信号的序号，T_c为每个切普信号的时间宽度，设T_b为每比特数据时间宽度，则有T_b＝NT_c，N为用于传输1比特数据的切普信号个数，k_i为对 

应第i个切普信号的频率变化率， 是一个高为1，底边宽为T_c的闸门函数，表达式为 当数字信息码元为0时生成信号为参数k均满足k＜0的一组若干个切普信号 f₀表示切普信号的中心频率； 

步骤四、利用放大器5将波形生成器4输出的分数域跳频信号m(t)进行放大，用户发射端天线6将放大后的跳频信号发射； 

步骤五、接收端天线7将接收到的跳频信号m(t)经滤波器8进行带通滤波； 

步骤六、接收端跳频序列生成器10产生与发射端相同的跳频序列，控制p阶分数傅立叶变换器9对滤波后的信号进行离散p阶分数傅立叶变换，变换结果记为f_p(u)，u为分数域坐标； 

步骤七、峰值位置判决器11在p阶分数傅立叶域上判断|f_p(u)|²的波形峰值位置，当峰值位置出现在分数域能量谱的前半段时输出1，当峰值位置出现在分数域能量谱的后半段时输出0，得到用户解调信息。