用于变周期跳频通信的跳频同步方法、装置和介质制造方法及图纸

本发明专利技术属于跳频通信领域，公开了用于变周期跳频通信的跳频同步方法、装置和介质。本发明专利技术采用统一的时间基准，实现跳频通信终端的跳频周期可变并且同步，包括跳频时间计数同步步骤，确定时帧计算起始TOD周期步骤，生成跳频周期随机数组步骤，生成跳频频率序号随机数组步骤，确定时帧内的跳频频率及该跳频频率持续的TOD周期数步骤。本发明专利技术通过收发频率生成算法流程设计，可使跳频通信收发双方快速进入同步可变周期跳频处理；具有跳频信号周期时域特征不明显、不易被侦察识别的特点，此外，本发明专利技术专利整体流程简便、易于在硬件设备中实现，使通信设备在战场复杂电磁环境具有更好的适应性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
用于变周期跳频通信的跳频同步方法、装置和介质


[0001]本专利技术属于跳频通信领域，具体涉及用于变周期跳频通信的跳频同步方法、装置和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]跳频通信是现代抗干扰通信的重要方式，在军民用通信领域广泛应用。常规跳频通信系统采用固定跳频周期或固定跳速H的通信技术体制（其中，跳频周期为每个跳频频率的持续时间，跳速H为跳频周期的倒数，H=1/）；该通信体制下，每个跳频频率点通信信号驻留时间相同，且每秒时间内包含的跳频频率数相同。
[0003]跳频通信采用固定跳频周期/跳速，其通信信号在时域呈现出明显的周期性特征，常被电磁频谱监测或通信信号侦察设备用作跳频信号侦察干扰的重要特征。例如吉林大学的专利技术专利“一种跳频信号特征提取与参数估计方法”（专利号ZL202110258849.9），东南大学的专利技术专利“一种跳周期和起跳时间估计方法”(专利号ZL201410001313.9)，郑州大学的专利技术专利“一种网台跳频信号分选方法”(专利号ZL202110480257.1)等专利技术专利，均基于跳频信号固定跳频周期参数的时域特征，分别采用不同方法进行跳频周期等参数估计，以进一步区分不同的跳频信号。
[0004]现有频谱监测、通信信号侦察设备和软件中也常利用跳频信号的跳频周期性特征进行检测与识别，区分不同类型的跳频信号或进行跳频网台分选，以固定跳频周期或跳速作为跳频通信目标识别的重点特征。
[0005]湖北湛青科技股份有限公司专利技术专利“跳速相关、间隔相关变速跳频通信方法
”ꢀ
(专利号ZL201110069190.9)，公开了一种发射部分采用不同跳速、不同跳频间隔代表不同数据信息的跳频通信方法，具有不用特意躲避干扰、同步时间更短等特点，但该方法中接收方同时驻守相邻两个跳频频率，仅适用于跳频频率数较少、且跳频图案较简单且预知的跳频通信场景。

技术实现思路

[0006]针对
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的专利技术目的在于解决固定跳频周期的信号体制易于被侦察识别的问题，并且具有实现简单、适用性好、抗侦察截获能力强等特点，在战场复杂电磁环境条件下具有较好的适应性。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于变周期跳频通信的跳频同步方法，其中，跳频周期的变化范围是，和分别是跳频周期的下限和上限，，最短跳频周期为，跳频周期第一系数取不小于的最小整数，即=，最长跳频周期，并且，所述同步方法包括步骤：跳频时间计数同步的步骤S100；该步骤中，完成跳频通信终端跳频时间计数的初
始值同步和计数时间步长同步，所述跳频通信终端包括跳频通信发送终端和跳频通信接收端，所述初始值是跳频时间计数的起始数值，所述计数时间步长是跳频时间计数每递增1的单位时间长度，称为TOD周期，TOD周期等于最短跳频周期；确定时帧计算起始TOD周期的步骤S200；其中，所述时帧包括N个TOD周期，，第i个时帧表示为{}，为时帧起始TOD周期的计数值，=0，是取模运算符，时帧第个TOD周期的计数值；所述确定时帧计算起始TOD周期是跳频通信终端确定第1个时帧的第1个TOD周期的跳频时间计数的计数值；生成跳频周期随机数组的步骤S300，该步骤中，先计算时帧第个TOD周期的第一初值，是正整数，然后以通信密钥Key对所述第一初值作为输入，采用第一非线性变换方法得到随机种子，再采用随机种子作为第一伪随机数生成算法的种子生成随机数,个随机数构成随机数组，该随机数组的前个随机数相对跳频周期第一系数取模值后，得到跳频周期随机数组，其中随机值数组的元素个数值取满足的最小整数；生成跳频频率序号随机数组的步骤S400，该步骤中，先计算时帧前个TOD周期的第二初值，为正整数，然后以通信密钥Key和所述第二初值作为输入，采用的第二非线性变换方法计算后得到随机种子，再采用随机种子作为第二伪随机数生成算法的种子生成随机数，个随机数相对跳频频率集的频率数Q取模，计算得到跳频频率序号随机数组；确定时帧内的跳频频率及该跳频频率持续的TOD周期数的步骤S500；该步骤中，跳频频率及该跳频频率持续的TOD周期数，以时帧为基本单位进行计算，根据得到的跳频频率序号随机数组与跳频周期随机数组，计算时帧内每个TOD周期的跳频频率及每个跳频频率的持续时间，该步骤包括：确定时帧内每个TOD周期对应的跳频频率序号的步骤S510，其中，时帧第个TOD周期的跳频频率序号采用以下公式计算得到，；确定时帧每个TOD周期对应的跳频频率的步骤S520；该步骤中，通过时帧第
个TOD周期的跳频频率序号查询跳频频率集选择序号为的频率值，作为时帧第个TOD周期的跳频频率；步骤S510和步骤S520完成后得到时帧内的跳频频率及该跳频频率持续的TOD周期数。
[0008]进一步地，在跳频时间计数同步的步骤S100中，采用外同步方法或者自同步方法对跳频时间计数的初始值进行同步；采用外同步方法时，跳频通信终端采用北斗或GPS授时获取当前时间，用当前时间除以最短跳频周期的商向上取整，作为其跳频时间计数的初始值，并按照最短跳频周期为基本单位进行计数，所述跳频时间计数的初始值记为，即，其中
“”
表示不小于的最小整数；采用自同步方法时，在跳频通信终端中任意选则其中之一作为主台，其余的为属台；主台时间通过北斗或GPS授时或手动设置，主台用当前时间除以最短跳频周期得到的模值，作为其跳频时间计数的初始值并按照最短跳频周期为基本单位进行计数；设置好的主台时间作为所有跳频通信终端的时间基准，主台按照预设的固定频率向属台发送时间基准广播，所述时间基准广播携带主台当前时间信息或者当前跳频时间计数的计数值，属台接收时间基准广播后，使属台跳频时间计数的计数值与主台跳频时间计数的计数值一致，并按照最短跳频周期为基本单位进行同步计数。
[0009]进一步地，在跳频时间计数同步的步骤S100中，计数时间步长同步是设定所有跳频通信终端的跳频时间计数都按照最短跳频周期进行递增计数实现，跳频通信终端的跳频计数使用采样频率的采样时钟对最短跳频周期进行采样计时，，每计数个采样点时对应跳频时间计数的计数递增1。
[0010]进一步地，所有跳频通信终端的跳频计数使用相同频率的采样时钟。
[0011]进一步地，在确定时帧计算起始TOD周期的步骤S200中，跳频通信终端完成跳频计数同步时，跳频时间计数的TOD周期计数值为，如果，第1个时帧的第1个TOD周期的计数值设置为，相应地跳频通信终端进行跳频通信的起始TOD周期为；或者，第1个时帧的第1个TOD周期的计数值设置为，相应地跳频通信终端进行跳频通信的起始TOD周期为。
[0012]进一步地，N等于，为不小于7自然数。
[0013]进一步地，所述第一伪随机数生成算法是线性同余算法或马特赛特旋转演算法，第二伪随机算法是线性同余算法或马特赛特旋转演算法。
[0014]本专利技术还提供了一种用于变周期跳频通信的跳频同步装置，基于如权利要求1所
述的同步方法，包括跳频时间计数器、跳频时间计数器同步模块、时帧计算起始TOD周期确定模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于变周期跳频通信的跳频同步方法，其中，跳频周期的变化范围是，和分别是跳频周期的下限和上限，，最短跳频周期为，跳频周期第一系数取不小于的最小整数，即=，最长跳频周期，并且，所述同步方法包括步骤：跳频时间计数同步的步骤S100；该步骤中，完成跳频通信终端跳频时间计数的初始值同步和计数时间步长同步，所述跳频通信终端包括跳频通信发送终端和跳频通信接收端，所述初始值是跳频时间计数的起始数值，所述计数时间步长是跳频时间计数每递增1的单位时间长度，称为TOD周期，TOD周期等于最短跳频周期；确定时帧计算起始TOD周期的步骤S200；其中，所述时帧包括N个TOD周期，第i个时帧表示为{}，为时帧起始TOD周期的计数值，=0，是取模运算符，时帧第个TOD周期的计数值；所述确定时帧计算起始TOD周期是跳频通信终端确定第1个时帧的第1个TOD周期的跳频时间计数的计数值；生成跳频周期随机数组的步骤S300，该步骤中，先计算时帧第个TOD周期的第一初值，是正整数，然后以通信密钥Key对所述第一初值作为输入，采用第一非线性变换方法得到随机种子，再采用随机种子作为第一伪随机数生成算法的种子生成随机数,个随机数构成随机数组，该随机数组的前个随机数相对跳频周期第一系数取模值后，得到跳频周期随机数组，其中随机值数组的元素个数值取满足的最小整数；生成跳频频率序号随机数组的步骤S400，该步骤中，先计算时帧前个TOD周期的第二初值，为正整数，然后以通信密钥Key和所述第二初值作为输入，采用的第二非线性变换方法计算后得到随机种子，再采用随机种子作为第二伪随机数生成算法的种子生成随机数，个随机数相对跳频频率集的频率数Q取模，计算得到跳频频率序号随机数组；确定时帧内的跳频频率及该跳频频率持续的TOD周期数的步骤S500；该步骤中，跳频频率及该跳频频率持续的TOD周期数，以时帧为基本单位进行计算，根据得到的跳频频率序号随机数组与跳频周期随机数组，计算时帧内每个TOD周期的跳频频率及每个跳频频率的持续时间，该步骤包括：
确定时帧内每个TOD周期对应的跳频频率序号的步骤S510，其中，时帧第个TOD周期的跳频频率序号采用以下公式计算得到，；确定时帧每个TOD周期对应的跳频频率的步骤S520；该步骤中，通过时帧第个TOD周期的跳频频率序号查询跳频频率集选择序号为的频率值，作为时帧第个TOD周期的跳频频率；步骤S510和步骤S520完成后得到时帧内的跳频频率及该跳频频率持续的TOD周期数。2.如权利要求1所述的用于变周期跳频通信的跳频同步方法，其中，在跳频时间计数同步的步骤S100中，采用外同步方法或者自同步方法对跳频时间计数的初始值进行同步；采用外同步方法时，跳频通信终端采用北斗或GPS授时获取当前时间，用当前时间除以最短跳频周期的商向上取整，作为其跳频时间计数的初始值，并按照最短跳频周期为基本单位进行计数，所述跳频时间计数的初始值记为，即，其中
“”
表示不小于的最小整数；采用自同步方法时，在跳频通信终端中任意选则其中之一作为主台，其余的为属台；主台时间通过北斗或GPS授时或手动设置，主台用当前时间除以最短跳频周期得到的模值，作为其跳频时间计数的初始值并按照最短跳频周期为基本单位进行计数；设置好的主台时间作为所有跳频通信终端的时间基准，主台按照预设的固定频率向属台发送时间基准广播，所述时间基准广播携带主台当前时间信息或者当前跳频时间计数的计数值，属台接收时间基准广播后，使属台跳频时间计数的计数值与主台跳频时间计数的计数值一致，并按照最短跳频周期为基本单位进行同步计数。3.如权利要求1所述的用于变周期跳频通信的跳频同步方法，其中，在跳频时间计数同步的步骤S100中，计数时间步长同步是设定所有跳频通信终端的跳频时间计数都按照最短跳频周期进行递增计数实现，跳频通信终端的跳频...

【专利技术属性】
技术研发人员：王友文，罗英靓，李雪松，罗常青，
申请(专利权)人：北京和熵通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：