[发明专利]一种跳频图案的生成方法

说明书

本发明公开了一种跳频图案的生成方法，包括：步骤1、基于跳频间隔约束和约定的频率集构建定义在频率集上的均匀性补偿函数；步骤2、在频率集中任选一频点作为当前频点；步骤3、基于跳频间隔约束与均匀性补偿函数，获取当前频点的可用的下一跳频点的第一概率分布函数；步骤4、基于第一概率分布函数，确定当前频点的下一跳频点，并以该下一跳频点作为新的当前频点；重复执行步骤3和步骤4，逐个确定用于构成跳频图案的每个频点。采用本发明的生成方法可生成具有良好均匀性和随机性的跳频图案，且该生成方法实现简单。

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种跳频图案的生成方法。

背景技术

跳频通信是指通信双方或多方在相同同步算法和伪随机跳频图案算法的控制下，射频频率在约定的频率表(N个频率的集合，又称为频率集或频隙集)内以离散频率的形式伪随机且同步地跳变，射频在跳变过程中所能覆盖的射频带宽远远大于原信息带宽，因而扩展了频谱。所以跳频通信也称为跳频扩频通信。

跳频图案是跳频系统中的核心组成部分，是在伪随机序列的控制下，根据时间和密钥形成的时间-频率关系矩阵。实际跳频通信系统在频率设计规划中很可能不能获得连续的可用频段，如美军JTIDS系统模式1跳频方式中有51个离散载波频率均匀分布于969-1008MHz、1053-1065MHz和1113MHz-1155MHz三个可用频段，跳频可用频段中的两段频率缺口为其他无线电设备保留。

可用频段的不连续性会给跳频图案，尤其是宽间隔跳频图案的设计带来巨大困难，频带约束条件下的宽间隔跳频图案生成是实用跳频通信中的重要技术。如何在可用频段不连续的约束条件下，生成具有良好随机性和均匀性的跳频图案成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是要在可用频段不连续的约束条件下，生成具有良好随机性和均匀性的跳频图案。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种跳频图案的生成方法，包括：

步骤1、基于跳频间隔约束和约定的频率集构建定义在所述频率集上的均匀性补偿函数；

步骤2、在所述频率集中任选一频点作为当前频点；

步骤3、基于所述跳频间隔约束与所述均匀性补偿函数，获取所述当前频点的可用的下一跳频点的第一概率分布函数；

步骤4、基于所述第一概率分布函数，确定所述当前频点的下一跳频点，并以该下一跳频点作为新的当前频点；

重复执行步骤3和步骤4，逐个确定用于构成所述跳频图案的每个频点。

优选地，所述步骤1具体包括：

基于所述约定的频率集，得到均匀跳频情况下定义在所述频率集上的第二概率分布函数；

基于所述约定的频率集、所述第二概率分布函数以及所述跳频间隔约束，采用直接均匀映射的方法，得到均匀跳频情况下所述频率集中的每个频点所对应的下一跳频点的第三概率分布函数；

基于所述第二概率分布函数与所述第三概率分布函数构建定义在所述频率集上的均匀性补偿函数。

优选地，所述基于所述第二概率分布函数与所述第三概率分布函数构建定义在所述频率集上的均匀性补偿函数，具体包括：

逐一在所述频率集内的每个频点处，以与该频点对应的所述第二概率分布函数的函数值除以与该频点对应的所述第三概率分布函数的函数值，并以计算得到的商作为与该频点对应的所述均匀性补偿函数的函数值。

优选地，根据如下表达式建立所述第二概率分布函数P_ave{x}：

其中，x表示所述频率集中频点，N表示所述频率集中所包含的频点的总的个数。