一种飞行器信息网络时频地址图案生成系统及方法技术方案

一种飞行器信息网络时频地址图案生成系统及方法，包括：初始化时域和频域资源，主要包括时间离散化和频率离散化，离散化的时频域资源组成时频地址图案；程序仿真，查询当前时刻，记录下时刻，判断是否有业务发送，判断为否则继续查询时刻，如果判断为是，则进行信号传输；参数统计，判断参数是否满足最初设置的阈值条件，如果不满足条件则重新生成新的时频地址图案，直至参数满足条件为止，输出时频地址图案。本发明专利技术解决了时频资源受限的情况下，利用跳时跳频方法，降低信道冲突概率，实现时域频域资源的同时优化的一种飞行器信息网络时频地址图案生成技术问题。图案生成技术问题。图案生成技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器信息网络时频地址图案生成系统及方法


[0001]本专利技术属于无线网络与通信
，特别是一种飞行器信息网络时频地址图案生成系统及方法。

技术介绍

[0002]信息网络规划中，每个节点分配接收地址(时频图案)；信息网络运行中，每次信息传输中均由网络层查询传输得到目的节点，链路层对应获取对应目的地址；信息网络链路层将目的地址与传输信息一并发送至物理层，物理层针对传输信息进行处理，得到传输信号后完成脉冲的形成与脉冲传输控制；信息网络其他节点物理层针对全频段进行捕获检测、依据自身地址捕获获取传输信号，依据地址中脉冲频率、时间信息将捕获脉冲串送入解调器实现信号接收。
[0003]但是，在信息网络中，时频资源通常都是有限的，不能使用任意传输地址(时频图案)来传输信息。尤其是在特定场景下，信息网络的传输容量以及信道冲突概率又极大地限制了传输地址资源，传输方案中传输地址(时频图案)相关性能(特定场景下碰撞概率等)也直接决定了信息网络传输容量、节点容量等关键性能。因此，解决时频资源受限、使用最优传输地址(时频图案)传输信道信息是现状信息网络中亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种飞行器信息网络时频地址图案生成方法，在时频资源受限的条件下，利用跳频跳时的信号形式与SPMA接入方式实现，每次信息传输时，依据传输下一跳地址(时频图案)进行发射信号形式控制，各通信节点在其自身的地址以及广播地址进行接收检测，针对特定信号进行捕获后进行接收解调。本专利技术提供了一种飞行器信息网络时频地址图案生成方法，利用跳时跳频方法，降低了信道冲突概率，实现时域频域资源的同时优化。
[0005]本专利技术的技术解决方案是：
[0006]第一方面，
[0007]一种飞行器信息网络时频地址图案生成系统，包括：时频资源离散化模块、时频资源联合优化模块、信号传输模块、时频地址图案判定模块；
[0008]时频资源离散化模块：根据上级输入的时域范围T和频域范围F，对时域范围T和频域范围F进行离散化处理，获得M个时域离散化数据和R个频域离散化数据；从M个时域离散化数据中随机选取m个点作为跳时节点，从R个频域离散化数据中随机选取m个点作为跳频节点；将m个跳时节点和m个跳频节点传输给时频资源联合优化模块；
[0009]时频资源联合优化模块：在首次接收到时频资源离散化模块传输的m个跳时节点和m个跳频节点时，根据m个跳时节点和m个跳频节点获得时频地址图案并传输给信号传输模块；反之则根据时频地址图案判定模块反馈的评估结果，对接收到的m个跳时节点和m个跳频节点进行优化处理，获得优化后的m个跳时节点和m个跳频节点；根据优化后的跳时节
点和跳频节点，获得时频地址图案并传输给信号传输模块；
[0010]信号传输模块：接收时频资源联合优化模块传输的时频地址图案，使用所述时频地址图案进行飞行器和其它收发装置之间的信号传输，记录信号传输过程中的信道冲突概率和信道负载率，并将信道冲突概率和信道负载率传输给时频地址图案判定模块；
[0011]时频地址图案判定模块：接收信号传输模块传输的信道冲突概率和信道负载率，判定信道冲突概率和信道负载率是否满足设计要求，若满足设计要求，则获得满足使用要求的时频地址图案，反之则返回时频资源联合优化模块，重新对m个跳时节点和m个跳频节点进行优化处理。
[0012]优选地，时频资源离散化模块中所述m为0.4K至0.6K，K取M和R中的最小值。
[0013]优选地，所述离散化数据中两相邻离散点之间的差值相等。
[0014]优选地，所述时频资源联合优化模块获得优化后的m个跳时节点的方法，具体为：
[0015]11)从m个跳时节点中任意选取一个点i；
[0016]12)从M个时域离散化数据中任意选取一个除i以外的点p；
[0017]13)采用多目标遗传算法，计算点i对应的多个目标函数值，以及点p对应的多个目标函数值；
[0018]14)若点i对应的所有目标函数值都不比点p的目标函数值大，且只在一个目标函数值比点p小，使用点p替换点i，反之，则保留点i；
[0019]15)重复步骤11)～14)直至遍历所有m个跳时节点，获得优化后的m个跳时节点。
[0020]优选地，所述时频资源联合优化模块获得优化后的m个跳频节点的方法，具体为：
[0021]21)从m个跳频节点中任意选取一个点j；
[0022]22)从R个频域离散化数据中任意选取一个除j以外的点q；
[0023]23)采用多目标遗传算法，计算点j对应的多个目标函数值，以及点q对应的多个目标函数值；
[0024]24)若点j对应的所有目标函数值都不比点q的目标函数值大，且只在一个目标函数值比点q小，使用点q替换点j，反之，则保留点j；
[0025]25)重复步骤21)～24)直至遍历所有m个跳频节点，获得优化后的m个跳频节点。
[0026]优选地，所述时频地址图案判定模块判定信道冲突概率和信道负载率是否满足设计要求的方法，具体为：
[0027]若信道冲突概率小于30％且信道负载率取值范围为50％～100％时，则判定信道冲突概率和信道负载率满足设计要求，反之则不满足设计要求。
[0028]优选地，所述时频资源离散化模块中采用等宽离散化方法进行离散化处理。
[0029]第二方面，
[0030]利用第一方面所述的一种飞行器信息网络时频地址图案生成系统进行飞行器信息网络时频地址图案生成的方法，包括步骤如下：
[0031]1)根据上级输入的时域范围T和频域范围F，对时域范围T和频域范围F进行离散化处理，获得M个时域离散化数据和R个频域离散化数据；从M个时域离散化数据中随机选取m个点作为跳时节点，从R个频域离散化数据中同样随机选取m个点作为跳频节点；
[0032]2)使用时频资源联合优化模块对m个跳时节点和m个跳频节点进行优化处理，获得优化后的m个跳时节点和m个跳频节点；根据优化后的跳时节点和跳频节点，获得时频地址
图案；时频资源联合优化模块在首次接收到时频资源离散化模块传输的m个跳时节点和m个跳频节点时，根据m个跳时节点和m个跳频节点获得时频地址图案；
[0033]3)飞行器使用所述时频地址图案和其它收发装置之间进行信号传输，记录信号传输过程中的信道冲突概率和信道负载率；
[0034]4)使用信号传输模块判定信道冲突概率和信道负载率是否满足设计要求，若满足设计要求，则获得满足使用要求的时频地址图案，反之则返回步骤2)，重新对m个跳时节点和m个跳频节点进行优化处理，直至获得满足使用要求的时频地址图案。
[0035]优选地，所述步骤2)获得优化后的m个跳时节点的方法，具体为：
[0036]11)从m个跳时节点中任意选取一个点i；
[0037]12)从M个时域离散化数据中任意选取一个除i以外的点p；
[0038本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器信息网络时频地址图案生成系统，其特征在于，包括：时频资源离散化模块、时频资源联合优化模块、信号传输模块、时频地址图案判定模块；时频资源离散化模块：根据上级输入的时域范围T和频域范围F，对时域范围T和频域范围F进行离散化处理，获得M个时域离散化数据和R个频域离散化数据；从M个时域离散化数据中随机选取m个点作为跳时节点，从R个频域离散化数据中随机选取m个点作为跳频节点；将m个跳时节点和m个跳频节点传输给时频资源联合优化模块；时频资源联合优化模块：在首次接收到时频资源离散化模块传输的m个跳时节点和m个跳频节点时，根据m个跳时节点和m个跳频节点获得时频地址图案并传输给信号传输模块；反之则根据时频地址图案判定模块反馈的评估结果，对接收到的m个跳时节点和m个跳频节点进行优化处理，获得优化后的m个跳时节点和m个跳频节点；根据优化后的跳时节点和跳频节点，获得时频地址图案并传输给信号传输模块；信号传输模块：接收时频资源联合优化模块传输的时频地址图案，使用所述时频地址图案进行飞行器和其它收发装置之间的信号传输，记录信号传输过程中的信道冲突概率和信道负载率，并将信道冲突概率和信道负载率传输给时频地址图案判定模块；时频地址图案判定模块：接收信号传输模块传输的信道冲突概率和信道负载率，判定信道冲突概率和信道负载率是否满足设计要求，若满足设计要求，则获得满足使用要求的时频地址图案，反之则返回时频资源联合优化模块，重新对m个跳时节点和m个跳频节点进行优化处理。2.根据权利要求1所述的一种飞行器信息网络时频地址图案生成系统，其特征在于，时频资源离散化模块中所述m为0.4K至0.6K，K取M和R中的最小值。3.根据权利要求1所述的一种飞行器信息网络时频地址图案生成系统，其特征在于，所述离散化数据中两相邻离散点之间的差值相等。4.根据权利要求1所述的一种飞行器信息网络时频地址图案生成系统，其特征在于，所述时频资源联合优化模块获得优化后的m个跳时节点的方法，具体为：11)从m个跳时节点中任意选取一个点i；12)从M个时域离散化数据中任意选取一个除i以外的点p；13)采用多目标遗传算法，计算点i对应的多个目标函数值，以及点p对应的多个目标函数值；14)若点i对应的所有目标函数值都不比点p的目标函数值大，且只在一个目标函数值比点p小，使用点p替换点i，反之，则保留点i；15)重复步骤11)～14)直至遍历所有m个跳时节点，获得优化后的m个跳时节点。5.根据权利要求1所述的一种飞行器信息网络时频地址图案生成系统，其特征在于，所述时频资源联合优化模块获得优化后的m个跳频节点的方法，具体为：21)从m个跳频节点中任意选取一个点j；22)从R个频域离散化数据中任意选取一个除j以外的点q；23)采用多目标遗传算法，计算点j对应的多个目标函数值，以及点q对应的多个目标函数值；24)若点j对应的所有目标函数值都不比点q的目标函数值大，且只在一个目标函数值比点q小，使用点q替换点j，反之，则保留点j；
25)重复步骤21)～...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨乐，夏耘，李喆，邓志均，赵婧，张凤，王倩，孙芳，李旭鹏，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：