一种混合载波跳码扩频方法及系统技术方案

一种混合载波跳码扩频方法及系统，它属于无线通信领域。本发明专利技术解决了传统混合载波直扩系统的抗截获性能有限，导致系统通信时的安全性和保密性差的问题。本发明专利技术利用同一序列的不同循环移位经过WFRFT域变换生成不同的扩频序列的互相关性低的特点，将生成的扩频码作为跳码扩频系统的扩频码来进行信号传输。本发明专利技术的扩频系统既具有传统混合载波扩频系统的星座图旋转类似噪声优势，又具有跳码扩频系统扩频码难以被敌方识别的特性，扩频码集数量更多且生成方便，极大的提高了扩频系统的抗截获性能，提高了系统通信时的安全性和保密性。本发明专利技术方法可以应用于无线通信领域。明方法可以应用于无线通信领域。明方法可以应用于无线通信领域。

【技术实现步骤摘要】
一种混合载波跳码扩频方法及系统


[0001]本专利技术属于无线通信领域，具体涉及一种混合载波跳码扩频方法及系统。

技术介绍

[0002]混合载波直接序列扩频技术通常被作为一种抵抗信道选择性衰落以及改善MC
‑
CDMA系统信号峰均比的码分多址(CDMA)技术方案在通信系统中使用，例如公开号为CN102104576A的专利申请，其原理框图可以表示为图1，其主要基于WFRFT(Weighted fractional Fourier transform，加权分数傅里叶变换)将传统直接序列扩频技术的扩频码经过α阶的WFRFT变换，再利用变换后的扩频码进行扩频解扩。由于经WFRFT变换后的扩频码信号在时频域上均具有更加均匀的能量分布，因此在选择性衰落信道下具有很好的抵抗效果。此外，这种WFRFT域变换还会使信号呈现一种类高斯的非平稳信号特征，一定程度上可以抵抗非合作方的参数盲识别算法，提高信号的抗截获特性，改善系统的安全性。
[0003]但是传统混合载波直扩系统往往仅局限于对扩频码的不同阶数的WFRFT域映射，由于WFRFT域阶数仅在(
‑
2，2)之间变换，相近阶数的扩频码还很大程度上相似，所以，传统混合载波直扩系统的信号特征变化程度较低，对扩频系统的抗截获性能改善往往十分有限，并不能很好的发挥系统在抗截获方面的潜力，限制了该系统通信时的安全性和保密性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为解决传统混合载波直扩系统的抗截获性能有限，导致系统通信时的安全性和保密性差的问题，而提出的一种混合载波跳码扩频方法及系统。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案是：
[0006]一种混合载波跳码扩频方法，所述方法具体包括以下步骤：
[0007]在发送端：
[0008]步骤一、记当前时刻为t0，数字信号符号周期为T
c
，则对t0～t0+T
c
时间段内的发送数据进行数字调制后，将获得的数字调制信息记为
[0009]步骤二、根据t0～t0+T
c
时间段的序列循环移位跳变图案对长度为N的本地伪随机序列X0＝(x0,x1,x2,
…
,x
N
‑1)进行循环移位，得到循环移位后的序列；
[0010]再根据t0～t0+T
c
时间段的阶数跳变图案对循环移位后的序列进行WFRFT变换，得到扩频序列；
[0011]步骤三、利用步骤二中获得的扩频序列对数字调制信息进行直接序列扩频，得到t0～t0+T
c
时间段内的数字扩频信号
[0012]再对数字扩频信号进行数/模转换，获得模拟信号，再对获得的模拟信号进行上变频处理，将上变频结果通过天线发送至信道；
[0013]在接收端：
[0014]步骤四、接收端从信道中接收信号，接收到的信号经过下变频处理后，再对下变频
处理结果进行模/数转换得到基带数字信号
[0015]其中，r0为基带数字信号中的第一位，r1为基带数字信号中的第二位，r2为基带数字信号中的第三位，r
N
‑1为基带数字信号中的第N位；
[0016]步骤五、将接收端接收信号的时间段记为(t1,t1+T
c
)，在(t1,t1+T
c
)时间段内，接收端同步发送端在t0～t0+T
c
时间段内的扩频序列；
[0017]步骤六、将基带数字信号与同步的扩频序列做共轭相关操作，得到解扩调制信息
[0018]再对解扩调制信息进行数字解调，以恢复出发送端发送的数据，完成信息传输。
[0019]进一步地，所述步骤二的具体过程为：
[0020]将t0～t0+T
c
时间段所对应的循环移位跳变图案表示的右移位数记为k，则将本地伪随机序列X0＝(x0,x1,x2,
…
,x
N
‑1)循环右移k位，0≤k≤N
‑
1，获得循环移位后的序列X
k
＝(x
N
‑
k
,x
N
‑
k+1
,
…
,x
N
‑1,x0,x1,
…
,x
N
‑
k
‑1)；
[0021]其中，x0为本地伪随机序列X0中的第一位，x1为本地伪随机序列X0中的第二位，x2为本地伪随机序列X0中的第三位，x
N
‑1为本地伪随机序列X0中的第N位；
[0022]再根据t0～t0+T
c
时间段所对应的阶数跳变图案表示的阶数α，对循环移位后的序列X
k
进行α阶的WFRFT变换，得到扩频序列
[0023]其中，表示扩频序列中的第一位，表示扩频序列中的第二位，表示扩频序列中的第三位，表示扩频序列中的第N位。
[0024]进一步地，所述数字扩频信号为：
[0025][0026]其中，“·”表示复数相乘。
[0027]进一步地，所述解扩调制信息表示为：
[0028][0029]其中，为的共轭，l＝0,1,
…
,N
‑
1。
[0030]进一步地，所述循环移位跳变图案和阶数跳变图案的生成方式为：
[0031]步骤1、生成M个循环移位跳变图案；
[0032]步骤2、对于生成的首个循环移位图案，在首个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置随机生成一个初始阶数；
[0033]步骤3、对于下一个循环移位图案，判断下一个循环移位图案与上一个循环移位图案是否相同，若相同，则转至步骤4，否则转至步骤5；
[0034]步骤4、将按照下一个循环移位图案获得的循环移位后序列表示为将根据阶数跳变图案对序列进行变换的阶数记为α
下
，将变换后获得的扩频序列记为X
下
；
[0035]将按照上一个循环移位图案获得的循环移位后序列表示为将根据阶数跳变
图案对序列进行变换的阶数记为α
上
，将变换后获得的扩频序列记为X
上
；
[0036]则设置下一个循环移位图案所对应的阶数跳变图案位置的阶数满足：扩频序列X
下
与扩频序列X
上
的互相关值低于设定阈值K1；
[0037]步骤5、将按照下一个循环移位图案获得的循环移位后序列表示为将根据阶数跳变图案对序列进行变换的阶数记为α
下
，将变换后获得的扩频序列记为X
下
；
[0038]将按照上一个循环移位图案获得的循环移位后序列表示为将根据阶数跳变图案对序列进行变换的阶数记为α
上
，将变换后获得的扩频序列记为X
上
；
[0039]则设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合载波跳码扩频方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：在发送端：步骤一、记当前时刻为t0，数字信号符号周期为T
c
，则对t0～t0+T
c
时间段内的发送数据进行数字调制后，将获得的数字调制信息记为步骤二、根据t0～t0+T
c
时间段的序列循环移位跳变图案对长度为N的本地伪随机序列X0＝(x0,x1,x2,...,x
N
‑1)进行循环移位，得到循环移位后的序列；再根据t0～t0+T
c
时间段的阶数跳变图案对循环移位后的序列进行WFRFT变换，得到扩频序列；步骤三、利用步骤二中获得的扩频序列对数字调制信息进行直接序列扩频，得到t0～t0+T
c
时间段内的数字扩频信号再对数字扩频信号进行数/模转换，获得模拟信号，再对获得的模拟信号进行上变频处理，将上变频结果通过天线发送至信道；在接收端：步骤四、接收端从信道中接收信号，接收到的信号经过下变频处理后，再对下变频处理结果进行模/数转换得到基带数字信号其中，r0为基带数字信号中的第一位，r1为基带数字信号中的第二位，r2为基带数字信号中的第三位，r
N
‑1为基带数字信号中的第N位；步骤五、将接收端接收信号的时间段记为(t1,t1+T
c
)，在(t1,t1+T
c
)时间段内，接收端同步发送端在t0～t0+T
c
时间段内的扩频序列；步骤六、将基带数字信号与同步的扩频序列做共轭相关操作，得到解扩调制信息再对解扩调制信息进行数字解调，以恢复出发送端发送的数据，完成信息传输。2.根据权利要求1所述的一种混合载波跳码扩频方法，其特征在于，所述步骤二的具体过程为：将t0～t0+T
c
时间段所对应的循环移位跳变图案表示的右移位数记为k，则将本地伪随机序列X0＝(x0,x1,x2,...,x
N
‑1)循环右移k位，0≤k≤N
‑
1，获得循环移位后的序列X
k
＝(x
N
‑
k
,x
N
‑
k+1
,...,x
N
‑1,x0,x1,...,x
N
‑
k
‑1)；其中，x0为本地伪随机序列X0中的第一位，x1为本地伪随机序列X0中的第二位，x2为本地伪随机序列X0中的第三位，x
N
...

【专利技术属性】
技术研发人员：房宵杰，杜兆鹏，黄凯雯，田涛涛，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：