[发明专利]一种超短波电台跳频频率分配方法

摘要

本发明提出了一种超短波电台跳频频率复用方法，从频率时间复用、频率地域空间复用的多个维度考虑频率的统筹分配，有效提高超短波电台组网的频率资源利用率，有效提高超短电台的通信性能。本发明的有益技术效果是由于超短波电台的频率可用资源有限，导致频率冲突、相互干扰，严重影响了通信效率。本发明结合超短波电台的工作特点，从可用频段中随机提取频点形成跳频频率表，结合超短电台同步正交组网的特性，从时间维度将一张跳频频率表有效分解为多张频率表，再结合超短波电台子网的工作地域，从地域空间的维度对频率表进行复用，由此提高频率资源的利用率，降低各电台子网之间的频率干扰，有效提升超短波电台子网大规模组网的通信性能。

主权项

本发明提出了一种超短波电台跳频频率分配方法，首先利用频率监测设备等手段收集某一次活动的电台组网地域中频率资源的可用情况，形成一个可用的频率点集，从可用频率点集中根据需要形成几张频点完全独立的频率表（原始频率表），利用同步正交组网特性，将每一张原始频率表按照时域复用的方式形成多张频率表；然后根据收集本次活动的所有超短波电台子网的信息，形成超短波电台子网集合，根据电台子网的跳频图案进行分类，不同跳频图案的电台子网需要使用不同的原始频率表进行分配，在此基础上结合电台子网的实际工作地理位置来进行地域空间的频率复用，由此提高超短波电台的频率利用率；其特征在于包括如下步骤：设计开发频率分配软件，将其安装部署到计算机终端系统中；在软件中布设超短波电台子网，超短波电台子网布设在电子地图上，由此确定超短波电台的工作地域；在软件中设置禁用频段、最小频率点间隔、同步正交组网频点间隔、超短波电台工作功率等参数；根据最小频率点间隔和频点可用原则，将30M‑300M的频率端拆分成多个可用的离散频率点，形成可用离散频率点集；利用频点均衡分布原则，将可用离散频率点集分成X张可用的原始频率表，X的取值取决于可用离散频率点的个数和跳频表频率点个数，X=可用离散频率点的个数/跳频表频率点个数；将所有电台子网按照跳频图案进行分类，通常情况下，跳频图案一般不会超过3种，将跳频图案相同的子网放在同一类列表中；为每一类跳频图案的电台子网分配原始跳频表，假设为跳频图案A类子网分配6张原始频率表、为跳频图案B类子网分配3张原始频率表、为跳频图案C类子网分配1张原始频率表；根据同步正交频率时域复用原则，将每一类中的原始频率表扩展成Y张跳频表，扩展的电台跳频表个数Y跟频率表中频点规格个数和同步正交组网频点移位间隔（理论上可间隔1个频点）有关，Y=频率表中频点规格个数/同步正交组网频点移位间隔；对每一类型的电台子网进行地域分区计算；划分出的不同区域之间可以进行频率地域空间复用；9‑1）假设有10个电台子网其地域分布情况如图2所示，将10个电台子网放入当前所有电台子网列表中，初始状态下未分区电台子网列表中存放着当前所有电台子网；9‑2）从未分区电台子网列表中顺序取第一个子网1放入区域1子网列表中；9‑3）如图2所示将区域1中的子网1与未分区列表中的所有电台子网进行位置比对查看是否存在干扰，如果存在干扰（距离<干扰距离），则将存在干扰的子网放到同一区域中；9‑4）如图3所示通过上一次循环找出子网1、子网4、子网7存在干扰，则子网1、子网4、子网7都划分到区域1，继续分别将区域1中的子网4与未分区列表中的剩余所有电台子网进行位置比对查看是否存在干扰，如果存在干扰（距离<干扰距离），则将存在干扰的子网放到同一区域中，继续将新查找到的子网与未分区列表中的子网进行比对，直到遍历所有子网结束；9‑5）如图4所示将剩余的未分区电台子网2划入区域2，同时利用子网2和未分配电台子网列表进行干扰距离比对，后续循环类似，直到最终划分完成；按照图5所示方法针对某一个跳频图案下的电台子网进行跳频频率表分配；10‑1）假设某一个跳频图案下的某一个区域的电台子网有7个，可用频率表只有K=3个，其电台子网的地域分布关系如图6所示；10‑2）首先为电台子网1（N=1）分配频率表1（M=1），因为只有一个子网分配频率，不存在频率干扰的情况,N=N+1=2；10‑2）为电台子网2（N=2）分配频率表1（M=1,每次循环从1开始），由于电台子网2与电台子网1存在相互地域影响，频率表不能够重用，且M=1不等于频率表总数K=3，M=M+1=2，因此为电台子网2（N=2）分配频率表2（M=2）；频率表2与频率表1不存在频率干扰的情况，满足分配需求,N=N+1=3；10‑3）为电台子网3(N=3)分配频率表1（M=1,每次循环从1开始），由于电台子网3与电台子网1存在相互地域影响，频率表不能够重用，且M=1不等于频率表总数K=3，M=M+1=2，因此为电台子网3（N=3）分配频率表2（M=2）；由于电台子网3与电台子网2也存在相互地域影响，频率表不能够重用，且M=2不等于频率表总数K=3，M=M+1=3，因此为电台子网3（N=3）分配频率表3（M=3）；电台子网3与电台子网1、电台子网2都不存在干扰，满足分配需求，N=N+1=4；10‑4）为电台子网4（N=4）分配频率表1（M=1），由于电台子网4与电台子网1不存在地域重叠，因此可以实现频率表地域空间复用，使用频率表1就满足需求，N=N+1=5；10‑5）同理为电台子网5、电台子网6、电台子网7分配频率表；电台子网5因与电台子网4存在地域重叠，不能使用频率表1；电台子网5因与电台子网2存在地域重叠，不能使用频率表2；因此电台子网5使用频率3；电台子网6根据分配原则使用频率表1，电台子网7根据分配原则使用频率表2；所有的分配结果如图6所示；重复上述分配方法对其他跳频图案分类下的电子子网进行频率分配，直到所有跳频图案类型下的所有电台子网完全分配完成。