[发明专利]一种类对偶频带法的宽间隔跳频序列生成方法

说明书

本发明公开了一种类对偶频带法的宽间隔跳频序列生成方法，在基于m序列对偶频带法的基础上，基于上先抽取重逐项模相加后，建立使用的频点数满足要求的最佳跳频随机序列，直接生成跳频随机序列；对不满足宽间隔要求的频率点采用类对偶频带法进行宽间隔处理，宽间隔处理的过程如下：设跳频序列使用个频率，原跳频序列为，宽间隔处理后的跳频序列为，若，则；若，且的最高位为1，则；若，且的最高位为0，则；然后，得到满足宽间隔要求的宽间隔随机序列。

技术领域

本发明涉及一种跳频通信技术的宽间隔跳频序列生成方法，基于对偶频带法进行改进，可以对任意长度的跳频随机序列进行宽间隔处理，得到满足宽间隔要求的跳频随机序列。

背景技术

跳频通信因其出色的抗干扰性能，被广泛的应用在民用通信和军事通信中。控制跳频通信载波频率跳变规律的多值序列被称为跳频序列。因此，跳频序列的性能决定着跳频通信系统的性能，寻求和设计理想的跳频序列是研究跳频通信的重要课题。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。在跳频序列设计时，一般以十进制序列表示，再设计完成后，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。

对跳频序列的宽间隔处理，陈文德首先提出了去中间频带法，洪福明和张世平在此基础上进行改进，提出了对偶频带法。2004年，何唯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。上述系列算法都存在一些问题，去中间频带法去掉了较多的频点，造成了频点的浪费，得到的序列随机性差；随机平移替代法和随机均匀转移替代法构造的序列使用的频点数无法确定，存在重复使用频点的情况；模d加余数法算法较为复杂，且没有分析频点利用率。

洪福明和张世平在论文中提出了对偶频带法，通过在对偶频带个其对子频带之间相互跳变，获得满足宽间隔要求的跳频序列。这里结合了基于m序列的最佳跳频序列族和对偶频带法来说明对偶频带法的实现步骤，其结构图如图1 所示。算法详细步骤如下：

Step 1 基于上的n级m序列，采用L-G抽头模型抽取重逐项模相加后，建立区间跳频序列，同时利用对偶频带的关系，建立对应的对偶跳频序列，将跳频频带分成对偶的区间频带；

Step 2 根据前一时刻生成跳频码的最高位，选择在对应区间频带内做比较，计算出前一时刻频点和这一时刻频点之间的距离；

Step 3 如果频点间的距离满足宽间隔要求，选择在同一区间频带内跳变；如果不满足宽间隔要求，则改跳到对偶频带上，依次延续下去保证前后两个频点满足宽间隔要求。

对偶频带法存在着以下两方面的不足：

(1)宽间隔频点之间的间距不能超过；

在上选取、时，对偶法生成跳频序列具有16个频点，每个区间具有8个频点，分别为和。当序列出现频率对为时，不满足间隔的要求，对偶频带法处理后的频率对为，依旧无法满足间隔的要求。

(2)会遗漏满足间隔的频率对；

在上选取、，采用对偶频带法在区间上出现频率对为，满足间隔的要求，所以不会跳变为对偶频带，在对偶频带法上不会出现频率对，而频率对依旧满足间隔；类比在对偶频带区间内频率对也不会跳变为频率对。由此得出对偶频带法会遗漏满足间隔的频率对。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供了一种类对偶频带法的宽间隔跳频序列生成方法，是对对偶频带法的改进，克服了对偶频带法存在的问题。

本发明所采用的技术方案：