一种自主选频短波电台虚拟信令信道的通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自主选频短波电台虚拟信令信道的通信系统。本发明专利技术提出的可通频率集决策功能模块，跳频列表决策功能模块，加密密钥决策功能模块，备份通道决策功能模块，利用了带外虚拟信令信道，能够帮助实现主被叫间快速：1）实时交换可通频率集，2）实时交换跳频列表，3）实时交换语音关键帧加密密钥信息，4）实时备份自主选频短波电台链路。本发明专利技术提出的虚拟信令信道的概念，以卫星链路作为自主选频短波电台虚拟信令信道和备用业务信道，实现主被叫间实时交换空闲信道信息，实时更新动态跳频列表，实时改变语音关键帧加密密钥，并可在自主选频短波电台通信中断时作为备用业务信道，保持自主选频短波电台间的基本信息交换，保持业务畅通。业务畅通。

【技术实现步骤摘要】
一种自主选频短波电台虚拟信令信道的通信系统


[0001]本专利技术涉及卫星通信
，具体涉及一种自主选频短波电台虚拟信令信道的通信系统。

技术介绍

[0002]自主选频短波电台目前的工作方式，是电台开机后即进入宽带接收守候状态，然后在经验频点及实时频谱感知空闲信道上发起尝试呼叫。电台采用全频段宽带信号分析与处理技术，具备捕获呼叫信号能力。当捕获到的地址为本方地址时，则在该频率上发出应答信号，随后双方进行探测，对可通频率集按照频率优选策略，找到双方通信的最佳频率建立链路进行业务通信。在通信过程中，若当前频率受到干扰或信道质量恶化，电台可在全频段范围内自动查找干扰间隙，通过频谱感知并对多次感知结果进行数据融合，当融合结果是信道空闲（即无干扰或者干扰程度用户可以接受），且当期信道信噪比大于设置的阈值时，通信双方开始进行链路建立过程。若链路建立失败，则依据信道质量优化选择准则进行信道切换，重复上述过程。若链路建立成功，则通信双方继续进行业务通信。通信结束后，可由任一方发起拆链信号，双方回到扫描状态。
[0003]现有技术的实现，存在以下几个弱点：1）呼叫建立时间长。主叫方在经验频点及实时频谱感知空闲信道上发起盲呼，对当前被叫方的频谱干扰状况一无所知，完全依靠被叫方的全频段宽带信号分析与处理能力去捕获呼叫，如果主叫方经验频点及实施频谱感知空闲信道和被叫方交集很小，可能需要尝试很多次对方才能捕获呼叫，呼叫建立可能需要很长时间，在此期间，主叫方的尝试呼叫频点图案可能逐个被第三方同时捕获，并逐个对其发起干扰；2）可通频率集需双方探测后确定。可能频率集建立过程，需要双方发起探测，之后依据频率优选策略，确定最佳频率，建立链路，发起业务通信。过程中，双方的主动尝试频点图案会同时被第三方捕获，确定的最佳频率一定也在尝试频点之内，一旦确定频点，发起连续通信，第三方可在最短时间内捕获信号，实施干扰；3）频点干扰或信道质量恶化后的频谱感知查找间隙结果需主被叫双方数据融合。当通信过程中频点被感染或信道质量恶化，通信可能中断，双方需在全频段范围内感知可用频点或低干扰频点，彼此的数据需要融合，以确定下一个通信频点。数据融合过程中，双方多次尝试频点的图案可能被第三方捕获，一旦某个频点发起连续信号，第三发即可实施干扰；4）在主被叫双方多次反复尝试的过程中，第三方可以逐步获得主被叫的首次发起呼叫尝试频点、受到干扰后的尝试频点图案，由于多次尝试积累了大量数据，第三方甚至可能反向推理出部分或全部跳频图案，第三方甚至可以尝试逐个尝试干扰其推理出的跳频图案若干个频点，接收主被叫的下一步尝试频点，完善直至最终获得全部的跳频图案；5）第三方在捕获主被叫链路通信频点图案后，除实施频点信号干扰外，还可选择在主被叫双方通信频点，侦听接收双方通信的码流后，对加密信实施暴力破解，以完整获取
双方的加密通信内容；6）第三方在获得主被叫的通讯频点图案后，还可选择根据通信频点图案阻塞主被叫通信，极端情况下，主被叫丧失通信能力，联络完全中断。
[0004]因此如何在卫星通信过程中，如何实现主被叫间实时交换空闲信道、交换可同频频率集和跳频列表以及加密密钥信息，从而保证通信业务的时时通畅是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种自主选频短波电台虚拟信令信道的通信系统，能够实现主被叫间实时交换空闲信道、交换可同频频率集和跳频列表以及加密密钥信息，从而保证通信业务的时时通畅。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种自主选频短波电台虚拟信令信道的通信系统，包括可通频率集决策功能模块，跳频列表功能决策模块，加密密钥决策功能模块以及备份通道决策功能模块；可通频率集决策功能模块，执行可能频率集决策和主被叫间同步；跳频列表决策功能模块，执行跳频列表决策和主被叫间同步；加密密钥决策功能模块，执行加密密钥决策和主被叫间同步；备份通道决策功能模块，执行备份业务信道启动功能和主被叫间同步。
[0007]进一步地，可通频率集决策功能模块执行如下流程：被叫方的可通频率集决策功能模块触发频谱感知，生成以信噪比由高到低排列的T时刻空闲频谱列表，与T
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1时刻空闲频谱列表比较，生成T时刻与T
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1时刻空闲频谱列表差值信息，对列表差值信息加密，得到列表差值加密信息；检查主被叫间是否存在链路，如果存在链路，则列表差值加密信息通过链路发送，如果链路不存在，列表差值加密信息通过虚拟信令通道发送。
[0008]主叫方的可通频率集决策功能模块触发频谱感知，生成以信噪比由高到低排列T时刻空闲频谱列表，与T
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1时刻空闲频谱列表比较，生成T与T
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1时刻空闲频谱列表差值。
[0009]主叫方收到列表差值加密信息后，解密，获得被叫方T与T
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1时刻空闲频谱列表差值，生成T时刻可通频率集，与T
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1时刻可通频率集比较，生成T时刻与T
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1时刻可通频率集差值，更新跳频列表决策功能模块，同时执行对T时刻与T
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1时刻可通频率集差值信息加密，得到频率集差值加密信息；检查主被叫间是否存在链路，如果链路存在，频率集差值加密信息通过链路发送，如果链路不存在，频率集差值加密信息通过虚拟信令通道发送。
[0010]被叫方收到频率集差值加密信息后，解密，获得T时刻与T
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1时刻可通频率集差值，更新跳频列表决策功能模块。
[0011]主被叫采用新的可通频率集继续通信或发起新的呼叫尝试。
[0012]进一步地，跳频列表决策功能模块，执行如下流程：主叫方跳频列表决策功能模块收到T时刻与T
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1时刻可通频率集差值后，分析T
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1时刻跳频列表，根据其跳频决策算法，生成T时刻跳频列表，与T
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1时刻跳频列表比较，生成T时刻和T
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1时刻跳频列表差值和有效期，更新加密密钥决策模块，同时执行T时刻和T
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1时刻跳频列表差值和有效期信息加密，记为跳频加密信息，检查主被叫间是否存在链路，如果链路存在，跳频加密信息通过链路发送，如果链路不存在，跳频加密信息通过虚拟信令通道发
送。
[0013]被叫方收到跳频加密信息后，解密，获得T和T
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1时刻跳频列表差值和有效期，生成T时刻跳频列表，更新加密密钥决策模块。
[0014]进一步地，加密密钥决策功能模块，执行如下流程：主叫方加密密钥决策模块收到T时刻和T
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1时刻跳频列表差值和有效期后，分析T
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1时刻密钥集，根据其密钥决策算法，生成T时刻密钥集，与T
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1时刻密钥集比较，生成T和T
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1时刻密钥集差值和有效期，更新备份通道决策模块，同时执行T和T
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1时刻密钥集差值和有效期信息加密，记为密钥加密信息，检查主被叫间是否存在链路，如果链路存在，密钥加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自主选频短波电台虚拟信令信道的通信系统，其特征在于，包括可通频率集决策功能模块，跳频列表决策功能模块，加密密钥决策功能模块以及备份通道决策功能模块；所述可通频率集决策功能模块，执行可能频率集决策和主被叫间同步；所述跳频列表决策功能模块，执行跳频列表决策和主被叫间同步；所述加密密钥决策功能模块，执行加密密钥决策和主被叫间同步；所述备份通道决策功能模块，执行备份业务信道启动功能和主被叫间同步。2.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述可通频率集决策功能模块执行如下流程：被叫方的可通频率集决策功能模块触发频谱感知，生成以信噪比由高到低排列的T时刻空闲频谱列表，与T
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1时刻空闲频谱列表比较，生成T时刻与T
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1时刻空闲频谱列表差值信息，对所述列表差值信息加密，得到列表差值加密信息；检查主被叫间是否存在链路，如果存在链路，则列表差值加密信息通过链路发送，如果链路不存在，列表差值加密信息通过虚拟信令通道发送；主叫方的可通频率集决策功能模块触发频谱感知，生成以信噪比由高到低排列T时刻空闲频谱列表，与T
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1时刻空闲频谱列表比较，生成T与T
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1时刻空闲频谱列表差值；主叫方收到列表差值加密信息后，解密，获得被叫方T与T
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1时刻空闲频谱列表差值，生成T时刻可通频率集，与T
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1时刻可通频率集比较，生成T时刻与T
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1时刻可通频率集差值，更新跳频列表决策功能模块，同时执行对T时刻与T
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1时刻可通频率集差值信息加密，得到频率集差值加密信息；检查主被叫间是否存在链路，如果链路存在，频率集差值加密信息通过链路发送，如果链路不存在，频率集差值加密信息通过虚拟信令通道发送；被叫方收到频率集差值加密信息后，解密，获得T时刻与T
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1时刻可通频率集差值，更新跳频列表决策功能模块；主被叫采用新的可通频率集继续通信或发起新的呼叫尝试。3.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述跳频列表决策功能模块，执行如下流程：主叫方跳频列表决策功能模块收到T时刻与T
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1时刻可通频率集差值后，分析T

【专利技术属性】
技术研发人员：许润涛，
申请(专利权)人：中勍科技有限公司，
类型：发明
国别省市：