信道动态筛选与状态交互共享的变换域通信方法技术

本发明专利技术公开了一种信道动态筛选与状态交互共享的变换域通信方法，接收机利用AD9361芯片接收通道完成分段频谱感知，进行频段粗选与细选；收发两端利用AD9361芯片收发通道经过直接扩频交互链路共享信道状态；收发机依据共享信道分别对AD9361芯片收发通道进行配置，进行变换域通信处理，获取最终通信数据。本发明专利技术将频谱感知、直接扩频交互共享链路与变换域处理有力结合，在收发两端电磁信道状态不一致时仍可通过交互链路共享接收端信道状态完成通信；同时依托AD9361芯片作为本发明专利技术中频谱感知与各收发模块的收发器，使本发明专利技术可在较宽频段内分段完成频谱感知，进行频段粗选与细选，动态筛选最优频段，扩大可选频段范围，提高频谱利用率。用率。用率。

【技术实现步骤摘要】
信道动态筛选与状态交互共享的变换域通信方法


[0001]本专利技术属于无线电通信相关
，具体涉及一种信道动态筛选与状态交互共享的变换域通信方法。

技术介绍

[0002]信息化战争快速发展，用频设备在各式武器装备中应用急剧增长，现代作战场景中多种电子战装备将大量投入战场，使得区域战场内形成不可预测的复杂电磁环境，极其可能造成己方用频设备间产生通信干扰，同时必定会受到敌方电子战装备的电磁干扰，如何提升通信系统的抗干扰性能以及合理利用可用频谱资源成为无线抗干扰通信领域重点研究的问题，由此产生多种抗干扰通信技术以应对愈加复杂的电磁作战环境，变换域通信技术可在电磁干扰环境中，将通信频段内被干扰频段剔除，利用该领域知识解决抗干扰通信问题已有部分研究成果。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种信道动态筛选与状态交互共享的变换域通信方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]本专利技术实施例提供一种信道动态筛选与状态交互共享的变换域通信方法，该方法为：
[0006]接收机利用AD9361芯片接收通道完成分段频谱感知，进行频段粗选与细选；
[0007]收发两端利用AD9361芯片收发通道经过直接扩频交互链路共享信道状态；
[0008]收发机依据共享信道分别对AD9361芯片收发通道进行配置，进行变换域通信处理，获取最终通信数据。
[0009]上述方案中，所述接收机利用AD9361接收通道完成分段频谱感知，具体为：接收机利用换频模块与AD9361接收通道对30MHz
‑
6GHz总频段进行分段频谱感知处理，AD9361接收通道配置为30MHz带宽与3740MHz中心频率，换频模块将天线接收的30MHz
‑
6GHz总频段信号以30MHz带宽等间隔依次采集，并将采集后全部子频段中心频率换频为3740MHz，子频段数据传输至AD9361接收通道后采样进入FPGA内，完成对总频段的分段频谱感知。
[0010]上述方案中，所述频段粗选与细选，具体为：将全部子频段的频谱感知数据分别进行幅度谱成型，即每个频点的谱估计值与判决门限比较后标记为0或1，频点标记值代表频谱感知所设置的分辨率带宽内是否存在干扰信号，对全部子频段幅度谱内的无干扰频点进行粗选计数，计数值最大的子频段为粗选后最优子频段，其中心频率与幅度谱数据作为状态交互共享数据，依据粗选后的最优子频段幅度谱数据，将其中干扰频点所代表的频段剔除，细选出最优子频段内无干扰部分作为最终变换域通信频段。
[0011]上述方案中，所述细选出最优子频段内无干扰部分作为最终变换域通信频段，具体为：接收机利用AD9361接收通道将预先设定的总频段分为多个子频段进行频谱感知，获
取的多个子频段频谱数据根据所设置的分辨率分别完成幅度谱成型，将多个子频段的幅度谱进行计数，可用频点多的子频段作为最终变换域通信所用频段。
[0012]上述方案中，所述收发两端利用AD9361芯片收发通道经过直接扩频交互链路共享信道状态，具体为：接收机将所选子频段中心频率与其幅度谱作为通信原始数据，此数据与伪随机码进行扩频，进而完成MSK调制，由接收机利用AD9361发射通道完成高增益抗干扰发射；发射机利用AD9361接收通道完成接收，将数据同步并进行解调与解扩后得到原始数据，成功共享接收机动态筛选的信道状态。
[0013]上述方案中，所述收发机依据共享信道分别对AD9361芯片收发通道进行配置，进行变换域通信处理，获取最终通信数据，具体为：接收机利用AD9361发射通道，通过交互共享链路发射最优子频段中心频率与幅度谱；发射机利用AD9361接收通道，通过交互共享链路接收最优子频段中心频率与幅度谱；收发机将各自AD9361收发通道分别配置为最优子频段中心频率；收发机根据约定伪随机序列生成伪随机相位；收发机将相同幅度谱与伪随机相位相乘得到基础调制波形；收发机将相同基础调制波形进行傅里叶反变换得到时域基础调制波形；发射机将通信数据与时域基础调制波形进行双极性调制，利用已配置完成AD9361发射通道进行发射；接收机利用AD9361接收通道完成信号接收，将时域基础调制波形取共轭，与接收信号完成双极性解调判决，获得原始数据，完成变换域通信。
[0014]上述方案中，具体步骤如下：
[0015](3.1)发射机与接收机由交互链路共享的相同中心频率将各自AD9361收发通道配置为相应状态下，发射接收频段配置到对应的最佳子频段上；
[0016](3.2)发射机与接收机由预先设定好的m序列通过相位映射器分别产生相同的伪随机相位向量P:
[0017][0018]其中k为0到N
‑
1的整数，m
k
为：
[0019][0020]其中r为相位映射器阶数；
[0021](3.3)发射机与接收机将相同的伪随机相位P与幅度谱向量A进行向量内积运算生成本地的基础调制波形，其频域可表示为A
·
P：
[0022]B＝A
·
P＝[B0,B1,...,B
k
,...,B
N
‑1][0023][0024]其中A
k
为0或1；
[0025](3.4)发射机与接收机分别将本地的基础调制波形进行傅里叶反变换，生成时域的离散基础调制波形b(n)：
[0026][0027](3.5)发射机将基础调制波形b(n)作为基函数，对通信数据d(n)进行双极性调制，基函数及其负值代表不同的二进制通信数据码元，即码元为0时，调制函数s(n)为：
[0028]s(n)＝b(n)
[0029]码元为1时，调制函数为：
[0030]s(n)＝
‑
b(n)
[0031](3.6)发射机利用AD9361发射通道将调制后信号s(n)利用AD9361发射通道在细选后频段进行抗干扰发射；
[0032](3.7)接收机将生成的时域离散基础调制波形b(n)取共轭后得到b
*
(n)，将其与AD9361接收通道获得的信号在同步后进行相乘；
[0033](3.8)接收机利用AD9361接收通道在细选后频段将变换域接收，与上述共轭波形b
*
(n)相乘后的数据进行双极性解调，得到的结果与0相比进行判决，解析得到原始通信数据
[0034]与现有技术相比，本专利技术将频谱感知、直接扩频交互共享链路与变换域处理有力结合，在收发两端电磁信道状态不一致时仍可通过交互链路共享接收端信道状态完成通信；同时依托AD9361芯片作为本专利技术中频谱感知与各收发模块的收发器，使本专利技术可在较宽频段内分段完成频谱感知，进行频段粗选与细选，动态筛选最优频段，扩大可选频段范围，提高频谱利用率。
附图说明
[0035]此处所说明的附图用来公开对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信道动态筛选与状态交互共享的变换域通信方法，其特征在于，该方法为：接收机利用AD9361芯片接收通道完成分段频谱感知，进行频段粗选与细选；收发两端利用AD9361芯片收发通道经过直接扩频交互链路共享信道状态；收发机依据共享信道分别对AD9361芯片收发通道进行配置，进行变换域通信处理，获取最终通信数据。2.根据权利要求1所述的信道动态筛选与状态交互共享的变换域通信方法，其特征在于，所述接收机利用AD9361接收通道完成分段频谱感知，具体为：接收机利用换频模块与AD9361接收通道对30MHz
‑
6GHz总频段进行分段频谱感知处理，AD9361接收通道配置为30MHz带宽与3740MHz中心频率，换频模块将天线接收的30MHz
‑
6GHz总频段信号以30MHz带宽等间隔依次采集，并将采集后全部子频段中心频率换频为3740MHz，子频段数据传输至AD9361接收通道后采样进入FPGA内，完成对总频段的分段频谱感知。3.根据权利要求2所述的信道动态筛选与状态交互共享的变换域通信方法，其特征在于，所述频段粗选与细选，具体为：将全部子频段的频谱感知数据分别进行幅度谱成型，即每个频点的谱估计值与判决门限比较后标记为0或1，频点标记值代表频谱感知所设置的分辨率带宽内是否存在干扰信号，对全部子频段幅度谱内的无干扰频点进行粗选计数，计数值最大的子频段为粗选后最优子频段，其中心频率与幅度谱数据作为状态交互共享数据，依据粗选后的最优子频段幅度谱数据，将其中干扰频点所代表的频段剔除，细选出最优子频段内无干扰部分作为最终变换域通信频段。4.根据权利要求3所述的信道动态筛选与状态交互共享的变换域通信方法，其特征在于，所述细选出最优子频段内无干扰部分作为最终变换域通信频段，具体为：接收机利用AD9361接收通道将预先设定的总频段分为多个子频段进行频谱感知，获取的多个子频段频谱数据根据所设置的分辨率分别完成幅度谱成型，将多个子频段的幅度谱进行计数，可用频点多的子频段作为最终变换域通信所用频段。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的信道动态筛选与状态交互共享的变换域通信方法，其特征在于，所述收发两端利用AD9361芯片收发通道经过直接扩频交互链路共享信道状态，具体为：接收机将所选子频段中心频率与其幅度谱作为通信原始数据，此数据与伪随机码进行扩频，进而完成MSK调制，由接收机利用AD9361发射通道完成高增益抗干扰发射；发射机利用AD9361接收通道完成接收，将数据同步并进行解调与解扩后得到原始数据，成功共享接收机动态筛选的信道状态。6.根据权利要求5所述的信道动态筛选与状态交互共享的变换域通信方法，其特征在于，所述收发机...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐佩汉，隰靖康，关磊，周小雨，孟永超，李赞，张正宇，丁渊磊，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：