一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法及其应用技术方案

本发明专利技术公开了一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法及其应用。系统进行必要的初始化，对于分组交换网络中包含的跳频通信传输系统涉及的一个或多个信道中的码片/符号速率进行缩放，检查码片/符号速率的缩放是否正在进行，根据缩放因子1/2^n进行缩放，检查网络分配的频谱空间是否小于通用的频谱空间，按比例缩放码片/符号速率，检查信道是否同步，按比例缩放符号速率，根据信道宽度的大小有效的改变符号速率；该方法应用广阔，在软件无线电、商用无线电、扩频通信领域都可应用。本发明专利技术有利于对抗干扰信号，在战术数据链系统中使用具有更高的效率。本发明专利技术能够实现通用战术武器数据链波形，具有较好的兼容性。

Implementation and application of symbol rate scaling mode in data link system

【技术实现步骤摘要】
一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法及其应用
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法及其应用。
技术介绍
在软件无线电(SDR)领域，通过编写程序在软件驱动的平台上实现无线电数据传输波形调制和解调机制，常见的调制解调方法包括频率调制(FM)、幅度调制(AM)、单边带调制(SSB)、双边带调制(DSB)、残留边带调制(VSB)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)、高斯最小频移键控(GMSK)、正交幅度调制(QAM)、跳频(FHSS)、直接序列扩频(DHSS)、正交频分复用(OFDM)等。软件无线电创造了与计算机功能类似的无线电系统，通过软件来定义无线电系统的功能并可以进行升级，系统功能不再由固定硬件唯一确定。SDR被定义为一种信号处理功能由软件实现的无线电，其波形由采样的数字信号生成，这些数字信号通过高速的数模转换器(DAC)转换为模拟信号，然后变换成射频(RF)信号通过无线传播到接收端。接收端使用连接到高速模数转换器(ADC)的射频子系统捕获来自软件无线电各节点的部分或全部信道的信号。接收端通过运行数据处理软件提取和解调信道波形。SDR旨在解决一些空中通信带来的挑战，包括与原有无线电系统的兼容性；实现传输过程中的多种波形和调制方式(模式控制)；更高的频谱利用率，如在不同频带进行不同操作；最大限度降低未授权终端对系统的影响，如数据的拦截、侦察和抗干扰。通过使用开放标准的软件通信体系架构(SCA)，便于各军用通信系统之间进行信息传输。SCA具有下述特点：一个通用的开放架构；能够支持多种形式的应用，如机载、地面、船载、车载、手持等；使用多种频带的能力；兼容传统无线电系统；能够通过简单的软件升级提升系统性能；安全性能提升，包括加密能力，用户身份识别和授权，秘钥管理，以及各层级独立的安全分级；具备组网能力，支持传统网络协议；软件可复用性；支持即插即用和实时重构，通过波形变换便捷实现转换。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法及其应用。为实现上述目的本专利技术采用以下技术方案：一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法，包括以下步骤：(1)系统进行必要的初始化，比如确定系统使用的网络带宽，以及预定的静态缩放因子，进入步骤(2)；(2)对于分组交换网络中包含的跳频通信传输系统涉及的一个或多个信道中的码片/符号速率进行缩放，进入步骤(3)；(3)检查码片/符号速率的缩放是否正在进行，如果正在进行缩放操作，进入步骤(9)；如果没有进行缩放，进入步骤(4)；(4)根据缩放因子1/2^n进行缩放，常见的缩放因子有1/2、1/4、1/8或1/16，也可以是任意小于1的数，进入步骤(5)；(5)检查网络分配的频谱空间是否小于通用的频谱空间，如果小于通用的频谱空间，进入步骤(9)；如果大于通用的频谱空间，进入步骤(6)；(6)按比例缩放码片/符号速率，通过按比例降低符号速率(如2倍、4倍)来提升系统应对分组冲突的性能，进入步骤(7)；(7)检查信道是否同步，如果信道同步，进入步骤(9)；如果信道未同步，进入步骤(8)；(8)按比例缩放符号速率，较宽的信道使用较快的符号速率，较窄的信道使用较慢的符号速率，根据信道宽度的大小有效的改变符号速率，进入步骤(9)；(9)结束。一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法，在军用系统、多用户突发传感器系统的应用，以及在软件无线电、商用无线电、扩频通信领域的应用。一种扩频收发机，收发机可以通过配置实现拥有符号调制参数和符号速率的调制波形的发送；收发机具有符号速率缩放模式调制，通过配置使符号速率改变为预先定义的值；收发机进一步配置发送的调制波形，使其成为扩频信号；收发机通过进一步配置来完成多个频率通道上与多个收发机的通信，每一个信道都有预先设定好的符号速率和频率带宽；收发机的符号速率缩放模式调制进一步配置通过使用小于1的缩放因子对预设的符号速率进行缩小，同时减小了预设的频带宽度；其中缩放因子是1/2^n(其中n为正整数)；符号速率的缩放模式调制在软件无线电SDR领域通过软件实现，收发机传输的扩频信号是跳频扩频信号；采用随机异步传输；多个收发机，每个收发机都有多个信道，多个节点组成一个网络，节点之间使用分组交换网络通信；作为众多节点中的一个，每个收发机都使用软件调制来扩展跳频图案集，通过软件调制提高了分组接收的成功率，降低同一时间发送的两个脉冲之间发生冲突的可能性，软件调制可以被配置成在突发模式下传输，检测多个信道下信道的同步，根据信道的宽度改变符号速率；收发机的符号速率缩放模式调制配置为在任意点动态地、实时地减少符号速率，其中信道的接入采用SPMA协议。一种扩频收发机，收发机可以通过配置实现拥有符号调制参数和符号速率的调制波形的发送；收发机具有符号速率缩放模式调制，通过配置使符号速率改变为预先定义的值；收发机进一步配置发送的调制波形，使其成为扩频信号；收发机通过进一步配置来完成多个频率通道上与多个收发机的通信，每一个信道都有预先设定好的符号速率和频率带宽；收发机的符号速率缩放模式调制进一步配置通过使用小于1的缩放因子对预设的符号速率进行缩小，同时减小了预设的频带宽度；其中多个收发机，每个收发机都有多个信道，多个节点组成一个网络，节点之间使用分组交换网络通信；收发机传输的扩频信号是跳频扩频信号，其中信道的接入采用SPMA协议；收发机可以进一步配置为采用突发模式传输，检测多个信道的信道同步，根据信道的宽度改变符号速率。波形是数据链系统波形，多个节点是数据链系统节点，收发机的干信比由网络内的每个收发机在突发模式下的传输来设置，使得干扰源强度低于数据链系统节点的干扰门限；每个收发机的符号速率缩放模式可以在任何时间点(即实时的)减小符号速率。一种扩频收发机的网络通信方法，包括以下步骤：发送的调制波形具有符号调制参数和符号数据速率；减小调制波形的符号速率，使其从当前的符号速率降低到更低的符号速率；在分组交换网络中提供多种收发机，每个收发机传输的调制波形都是扩频信号；每个收发机都可以操作多个信道和其他收发机进行通信，收发机的每个通道都有预先设计好的带宽和预定的符号速率；减小预定的符号速率通过小于1的缩放因子实现，并且可以减小至少一个设计好的信道频率带宽；设置突发传输模式下网络内每个收发机的干信比，使得干扰源强度低于数据链系统节点的干扰门限，其中波形是数据链系统波形，多个节点是数据链系统节点。设置缩放因子为1/2^n(其中n为正整数)，其中符号速率的缩放由软件无线电SDR中的软件完成；收发机的扩频信号作为跳频扩频信号传输；扩频信号的传输是随机异步传输，随机异步信号的传输使用统计优先级随机接入SPMA。提供多个收发机，每个收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)系统进行必要的初始化，比如确定系统使用的网络带宽，以及预定的静态缩放因子，进入步骤(2)；/n(2)对于分组交换网络中包含的跳频通信传输系统涉及的一个或多个信道中的码片/符号速率进行缩放，进入步骤(3)；/n(3)检查码片/符号速率的缩放是否正在进行，如果正在进行缩放操作，进入步骤(9)；如果没有进行缩放，进入步骤(4)；/n(4)根据缩放因子1/2^n进行缩放，常见的缩放因子有1/2、1/4、1/8或1/16，或是任意小于1的数，进入步骤(5)；/n(5)检查网络分配的频谱空间是否小于通用的频谱空间，如果小于通用的频谱空间，进入步骤(9)；如果大于通用的频谱空间，进入步骤(6)；/n(6)按比例缩放码片/符号速率，通过按比例降低符号速率来提升系统应对分组冲突的性能，进入步骤(7)；/n(7)检查信道是否同步，如果信道同步，进入步骤(9)；如果信道未同步，进入步骤(8)；/n(8)按比例缩放符号速率，较宽的信道使用较快的符号速率，较窄的信道使用较慢的符号速率，根据信道宽度的大小有效的改变符号速率，进入步骤(9)；/n(9)结束。/n...

【技术特征摘要】
1.一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)系统进行必要的初始化，比如确定系统使用的网络带宽，以及预定的静态缩放因子，进入步骤(2)；
(2)对于分组交换网络中包含的跳频通信传输系统涉及的一个或多个信道中的码片/符号速率进行缩放，进入步骤(3)；
(3)检查码片/符号速率的缩放是否正在进行，如果正在进行缩放操作，进入步骤(9)；如果没有进行缩放，进入步骤(4)；
(4)根据缩放因子1/2^n进行缩放，常见的缩放因子有1/2、1/4、1/8或1/16，或是任意小于1的数，进入步骤(5)；
(5)检查网络分配的频谱空间是否小于通用的频谱空间，如果小于通用的频谱空间，进入步骤(9)；如果大于通用的频谱空间，进入步骤(6)；
(6)按比例缩放码片/符号速率，通过按比例降低符号速率来提升系统应对分组冲突的性能，进入步骤(7)；
(7)检查信道是否同步，如果信道同步，进入步骤(9)；如果信道未同步，进入步骤(8)；
(8)按比例缩放符号速率，较宽的信道使用较快的符号速率，较窄的信道使用较慢的符号速率，根据信道宽度的大小有效的改变符号速率，进入步骤(9)；
(9)结束。


2.如权利要求1所述的一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法，其特征在于，该方法在军用系统、多用户突发传感器系统的应用，以及在软件无线电、商用无线电、扩频通信领域的应用。


3.一种扩频收发机，其特征在于，收发机可以通过配置实现拥有符号调制参数和符号速率的调制波形的发送；
收发机具有符号速率缩放模式调制，通过配置使符号速率改变为预先定义的值；
收发机进一步配置发送的调制波形，使其成为扩频信号；
收发机通过进一步配置来完成多个频率通道上与多个收发机的通信，每一个信道都有预先设定好的符号速率和频率带宽；
收发机的符号速率缩放模式调制进一步配置通过使用小于1的缩放因子对预设的符号速率进行缩小，同时减小了预设的频带宽度；其中
缩放因子是1/2^n，其中n为正整数；
符号速率的缩放模式调制在软件无线电SDR领域通过软件实现，收发机传输的扩频信号是跳频扩频信号；
采用随机异步传输；
多个收发机，每个收发机都有多个信道，多个节点组成一个网络，节点之间使用分组交换网络通信；
作为众多节点中的一个，每个收发机都使用软件调制来扩展跳频图案集，通过软件调制提高了分组接收的成功率，降低同一时间发送的两个脉冲之间发生冲突的可能性，软件调制可以被配置成在突发模式下传输，检测多个信道下信道的同步，根据信道的宽度改变符号速率；
收发机的符号速率缩放模式调制配置为在任意点动态地、实时地减少符号速率，其中信道的接入采用SPMA协议。


4.一种扩频收发机，其特征在于，收发机可以通过配置实现拥有符号调制参数和符号速率的调制波形的发送；
收发机具有符号速率缩放模式调制，通过配置使符号速率改变为预先定义的值；
收发机进一步配置发送的调制波形，使其成为扩频信号；
收发机通过进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁峰，马世银，王春锋，王欢，郝强，李萌，杜晓华，
申请(专利权)人：西安航天天绘数据技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61