[发明专利]一种宽间隔跳频序列的生成方法

说明书

技术领域

本发明属于跳频通信领域，特别涉及一种宽间隔跳频序列的生成方法。

背景技术

跳频系统的基本思想即采用跳频序列来控制载波随机跳变，以避开干扰所在的信道，因而，跳频序列的设计成为跳频通信的关键技术之一。设计性能优良的跳频序列，不仅要求序列具有良好的汉明相关特性和随机性，还要求具有一定的宽间隔，以增强系统的抗干扰性能。因此，在跳频通信技术的实际应用中，首先要对跳频序列的宽间隔提出要求。

对跳频序列的宽间隔处理，陈文德首先提出去中间频带法，洪福明和张世平在此基础上进行改进，得到对偶频带法。1994年，梅文华给出了宽间隔非重复跳频序列族的理论界限，和杨义先于1997年提出了基于素数序列的三种宽间隔序列构造方法。2003年，关胜勇和姚富强分析宽间隔跳频序列的Markov过程模型，并定义了其自相关函数和                                                步谱，进而指出宽间隔序列相对原序列具有一定的性能损失。2004年，何维苗和冯冈比较了随机平移替代法和随机均匀转移替代法的性能，指出了随机平移替代法性能较为理想且易于实现。2010年，Zhang Huaqing提出了一种改进的模d加余数法进行宽间隔处理。此外，还有基于型素数序列以及混沌序列的宽间隔跳频序列设计。

去中间频带法去掉了较多频点，得到的序列随机性差。基于素数序列的构造都针对重复跳频序列进行讨论的，平移替代法通过对不满足宽间隔要求的频点进行非线性运算得到新序列，也存在重复使用频点的情况。模d加余数法较为复杂，且没有分析其频点利用率。基于型素数序列的设计方法需要预先计算素数码长序列。

洪福明和张世平在论文中提出的对偶频带法，通过在子频带和其对偶子频带之间的相互跳变，获得满足宽间隔要求的跳频序列，其不足之处在于在原序列有偶数个窄点时，得到的宽间隔跳频序列未能利用子频带和其对偶子频带的所有频点。

在跳频序列设计时，一般以十进制序列表示，在设计完成后，对十进制序列映射至给定的频率集。为便于叙述，频率集与序列均以十进制表示。若频率集含有个可用频点，即，则序列称为定义在上的周期为的跳频序列。若有，则称序列为非重复跳频序列，即每个频点在一个序列周期中只出现一次。易知，非重复跳频序列的最大周期为。若有，则称序列为宽间隔跳频序列，即两个相邻频点的间隔大于等于某一个常数。若频点与上一相邻频点的间隔不满足宽间隔要求的为窄点，满足要求则称为宽点。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种宽间隔跳频序列的生成方法，是基于对偶频带法做出的改进，可对任意给定的定义在上的周期为的非重复跳频序列X进行宽间隔处理，得到长度为2L的宽间隔跳频序列。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种宽间隔跳频序列的生成方法，包括如下步骤：

步骤一、将跳频频带分为两个对偶的子频带和；

步骤二、在两个对偶的子频带上分别建立长度为的子跳频序列和对偶子跳频序列，其中q为可用频点的个数；

步骤三、按对偶频带法的规则求取前k个频点，其中：；

步骤四、求第k+1至第q个频点：

假定d为设定的宽间隔要求，且，其中，

1）如果第k个频点与对偶子跳频序列的第1个频点的间隔大于等于d，则第k+1个频点取对偶子跳频序列的第1个频点，第k+2至第q个频点仍按对偶频带法的规则求取；

2）如果第k个频点与对偶子跳频序列的第1个频点的间隔小于d，则：

A）当第k个频点为子跳频序列的第k个频点时，第k+1个频点取对偶子跳频序列的第k个频点；

B）当第k个频点为对偶子跳频序列的第k个频点时，第k+1个频点取子跳频序列的第k个频点；

第k+2个频点取对偶子跳频序列的第1个频点，第k+3至第q个频点仍按对偶频带法的规则求取。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明针对对偶频带法频隙利用率低的缺陷，通过改变频点的插入位置，连接两个对偶频带上的序列，得到的宽间隔序列利用了所有的频隙，并且满足宽间隔要求，同时还保持了原序列的汉明自相关性和较好的汉明互相关性。本发明方法所产生的宽间隔跳频序列，可以增强系统的抗干扰性能。