[发明专利]用于OFDM通信系统的跳频方法及装置

说明书

本发明提出一种用于OFDM通信系统的跳频方法，其中发送端至少包括第一发射天线Sm和第二发射天线Sn，接收端至少包括第一接收天线Rm和第二接收天线Rn，所述方法包括：收发端通过发送端天线Sm和接收端天线Rm进行通信，按照图谱指示驻留在源频率f1，用于数据发送和接收；在预定的提前接入时刻，发送端的天线Sn和接收端的天线Rn分别执行提前接入操作，在频率f2进行数据发送和接收，以及待发送端的天线Sn和接收端的天线Rn完成频率接入操作，分别开始f2频率驻留；天线Sm和天线Rm在跳频周期T结束时停止数据传输。基于本发明的实施例，可以减小甚至消除换频时延，实现在跳频时刻零时延跳变至新的频率，在保障系统的抗干扰能力的同时，提升系统通信性能。

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种OFDM通信系统中基于双连接的跳频系统、装置及方法。

背景技术

超高清等视频业务对无线通信系统提出了高速率的传输需求，为了满足这一业务需求，可以在无线通信系统中应用宽带OFDM技术。OFDM是一种多载波调制的传输方式，串行数据流经过串并转换形成多路并行子数据流后，使用相互正交的多路子载波进行并行传输。由于子载波之间的正交性，使得子载波之间不需要放置保护频带，在有限的频谱资源上OFDM技术可以取得较高的频谱效率。同时，OFDM技术具有良好的带宽扩展性，在较大的带宽上应用OFDM技术，可以有效的满足高速率的业务传输需求。

在军事通信场景下，业务传输除了需要满足高速率的需求，还需要满足抗敌方干扰的需求，以保障我方指令的顺利下达。为了满足这一传输需求，可以在宽带OFDM技术的基础上采用跳频通信技术。跳频通信是指通信双方在相同同步算法和伪随机跳频图谱算法的控制下，射频频率在约定的频率表内以离散频率的形式伪随机且同步地跳变。跳频通信依靠众多的射频频率，可以分散敌方的干扰功率，使得在一定数量的通信频率被干扰的条件下系统还能有效工作。同时，跳频通信依靠高于跟踪干扰机的跳速以及跳频图谱的随机性和非线性，可以躲避跟踪式干扰。

在现有的跳频机制下，切换跳频中心频点需要一定的时间，导致跳频通信系统相比于定频通信系统的通信性能显著下降。具体原因在于，跳频机制每跳的持续时间为跳频周期，包含换频时间和频率驻留时间之和。换频时间是指信道机频率切换暂态过程所需要的时间，主要由频率合成器的切换时间和信道机的上升时间及下降时间等因素引起。为了保障有效的跳频通信，一般要求换频时间小于跳频周期的10％，最大不超过20％，在换频期间，频率合成器的输出频率处于不可控状态，不能传递有效信息。在换频期间，如果不对信息进行处理，对应于换频时间内的信息就会丢失，造成通信的间断，为了信息传输的完整性，在发送端需要将原连续的数据流进行压缩，在频率驻留期间发送，而在接收端要对间断的压缩数据流进行解压，还原成连续的数据流。因此，跳频信道中实际传输的数据速率要高于原数据速率，导致比特信噪比下降(相同信号功率和信道条件下)，传输误码率增加，可支持的跳频速率较低。再加上跳频同步误差、位同步误差、信道机调谐误差、接收机各频点灵敏度误差等，造成了跳频处理的固有损耗，或者说跳频信号在处理中受到了损伤，使得在无干扰和同等功率条件下跳频通信距离一般比定频通信距离缩短1/5左右。

发明内容

本发明针对上述问题，根据本发明的第一方面，提出一种用于OFDM通信系统的跳频方法，其中发送端至少包括第一发射天线Sm和第二发射天线Sn，接收端至少包括第一接收天线Rm和第二接收天线Rn，所述方法包括：

步骤200：收发端通过发送端天线Sm和接收端天线Rm进行通信，按照图谱指示驻留在源频率f1，用于数据发送和接收；

步骤300：发送端通过图谱接口将下一个跳频载波中心频点传递给上变频模块，接收端通过图谱接口将下一个跳频载波中心频点传递给下变频模块；

步骤400：在预定的提前接入时刻，发送端的天线Sn和接收端的天线Rn分别执行提前接入操作，在频率f2进行数据发送和接收，以及待发送端的天线Sn和接收端的天线Rn完成频率接入操作，分别开始f2频率驻留；