[发明专利]一种基于IFFT/FFT框架的索引调制跳频通信方法

说明书

本发明公开了一种基于IFFT/FFT框架的索引调制跳频通信技术，属于无线通信技术领域。将索引调制技术引入基于IFFT/FFT的跳频通信技术，用消息驱动的方式从IFFT/FFT模块的所有子载波中，索引选择部分子载波进行激活来传输调制符号，其他子载波保持静默状态。在系统发射端引入索引调制，将信息比特分为两步部分，一部分作为信号调制比特，映射为M进制的星座点符号；一部分作为索引信息比特，在所有子载波中选择激活部分子载波去传输星座点符号，达到利用消息驱动的方式实现频率跳变，明显增大频谱效率，提升系统传输效率。本发明用消息驱动的方式实现频率跳变，与FI相比所提出的SFI具有更高的频谱效率和更好的系统性能。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于IFFT/FFT框架的索引调制跳频通信技术。

背景技术

跳频通信技术经过了数十年的不断发展和完善，使得各国的跳频通信设备都得到了跨越式的改进与升级。20世纪80年代以来，大部分国家对跳频通信技术进行了研究与应用，并且不断加快跳频通信装备的更新。

20世纪80年代中期，英国研制的Scimitar-H跳频电台和Jaguar-H跳频电台的跳速为几十跳每秒，但是已经具备初步的抗干扰能力；20世纪80年代末期到90年代初期，法国研制的TRC-350H跳频电台、美国研制的Micom-2E跳频电台等都具有一定的抗干扰能力，且对通信信道进行了初步数字化；20世纪90年代到21世纪初，多国部队都装备了跳频通信设备，如美国的SINCGARS跳频电台、军事星MILSTAR跳频系统、CHESS跳频系统以及联合战术信息分发系统JTIDS，英国的Jaguar-V和法国的TRC-950跳频电台等，这些跳频电台都采用了多项新技术，具有多频段、多功能等优点，跳频速率可以达到数百跳乃至数万跳，代表了新型高速跳频电台的发展前景。跳频通信除了应用于军用通信领域外，也在民用通信领域的某些应用中发挥着至关重要的作用。例如为了使得蓝牙通信系统具备良好的抗干扰能力以及能够进行高安全数据传输，采用了跳频通信技术。此外，为了对抗外部环境的干扰，全球移动通信系统GSM与家庭射频Home RF都采用了跳频通信机制。

现有的FI通信技术是将IFFT/FFT技术与跳频技术相结合，由跳频序列生成跳频图案，控制选择子载波传输数据，其他子载波设置为0，信息源比特首先进行映射调制，然后经过串并转换、IFFT操作和并串转换发送数据，经过信道到达接收端，在接收端根据跳频图案确定传输数据的子载波，经过串并转换、FFT、并串转换和逆映射后输出。FI通信技术抗干扰能力强，信号较隐蔽，难以被截获，在民用和军事通信中应用广泛。假设在k跳模式下，子载波总个数为N，跳频序列控制选择其中k个子载波传输M进制调制符号，则其频谱效率为 klog₂M/N。其缺点是由于只有部分子载波传输信息，导致频谱利用率不高，频谱效率低，在现今通信系统频谱资源紧张，需求量大的情况下，增大频谱效率极为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供解决现有的FI通信技术频谱效率低问题的种基于IFFT/FFT框架的索引调制跳频通信技术。

本发明的目的通过如下计数方案来实现：

一种基于IFFT/FFT框架的索引调制跳频通信技术，包括数字化信源、索引调制、跳频模块、信道、解跳模块、索引解调模块，在系统的发射端引入索引调制，将信息比特分为两步部分，一部分作为信号调制比特，映射为M进制的星座点符号；一部分作为索引信息比特，在所有子载波中选择激活部分子载波去传输星座点符号，达到利用消息驱动的方式实现频率跳变，明显增大频谱效率，提升系统传输效率，通过消息驱动的索引方式激活部分子载波实现跳频并传输调制符号。

一种基于IFFT/FFT框架的索引调制跳频通信技术，包括以下步骤：