[发明专利]一种分数傅立叶变换域跳频信号产生与接收方法

摘要

一种分数傅立叶变换域跳频信号产生与接收方法，它涉及一种分数域跳频信号产生及接收方法，以解决传统窄带通信方式误码率较高、抗干扰性和隐蔽性较差的问题。信息源输出数字信息码元c(t)；切普信号生成器根据跳频图案实时输出具有不同参数k的切普载波信号f(t)；将c(t)和切普载波信号送入波形生成器进行调制，当数字信息码元c(t)为1时生成信号为参数k均满足k＞0的一组若干个切普信号，当数字信息码元为0时生成信号为参数k均满足k＜0的一组若干个切普信号；发射端天线将跳频信号发射；接收到的跳频信号经滤波器后进行离散p阶分数傅立叶变换，变换结果记为f_p(u)；当|f_p(u)|²峰值位置出现在分数域能量谱的前半段时输出1，当峰值位置出现在分数域能量谱的后半段时输出0，得到解调信息。

主权项

1、一种分数傅立叶变换域跳频信号产生与接收方法，其特征在于它由以下步骤实现：步骤一、信息源(1)输出一个二进制的数字信息码元c(t)；步骤二、发射端跳频序列生成器(2)产生跳频序列，由跳频序列的序列值决定跳频图案，切普信号生成器(3)根据跳频图案实时输出具有不同参数k的切普信号f(t)；步骤三、将数字信息码元c(t)和具有不同参数k的切普载波信号送入波形生成器(4)进行调制，当数字信息码元c(t)为1时生成信号为参数k均满足k＞0的一组若干个切普信号$m\left(t\right)=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}\cos (2\pi f_{0}t+\pi k_i{t}^2)g_{T_c}(t-{\mathrm{iT}}_c),$公式中参数描述如下，i为切普信号的序号，Tc为每个切普信号的时间宽度，设Tb为每比特数据时间宽度，则有Tb＝NTc，N为用于传输1比特数据的切普信号个数，ki为对应第i个切普信号的频率变化率，gTc(t)是一个高为1，底边宽为Tc的闸门函数，表达式为$g_{T_c}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}1& \left|t\right|<T_c/2\\ 0& \left|t\right|>T_c/2\end{array}\right.,$当数字信息码元为0时生成信号为参数k均满足k＜0的一组若干个切普信号$m\left(t\right)=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}\cos (2\pi f_{0}t+\pi k_i{t}^2)g_{T_c}(t-{\mathrm{iT}}_c);$ 步骤四、利用放大器(5)将波形生成器(4)输出的分数域跳频信号m(t)进行放大，用户发射端天线(6)将放大后的跳频信号发射；步骤五、接收端天线(7)将接收到的跳频信号m(t)经滤波器(8)进行带通滤波；步骤六、接收端跳频序列生成器(10)产生与发射端相同的跳频序列，控制p阶分数傅立叶变换器(9)对滤波后的信号进行离散p阶分数傅立叶变换，变换结果记为fp(u)；步骤七、峰值位置判决器(11)在p阶分数傅立叶域上判断|fp(u)|2的波形峰值位置，当峰值位置出现在分数域能量谱的前半段时输出1，当峰值位置出现在分数域能量谱的后半段时输出0，得到用户解调信息。