一种高动态抗干扰跳频组网下的时间与频率修正方法技术

本发明专利技术公开了一种高动态抗干扰跳频组网下的时间与频率修正方法，包括以下步骤：S1、未入网从节点依次使用宽波束接收模式和窄波束接收模式搜索接收主节点发射的信号，获得主节点的同步信息和精确的位置信息与运动信息；S2、未入网从节点根据该未入网从节点保存的主节点的同步信息和精确位置与运动信息，以及自身的位置信息，进行主节点运动轨迹拟合；S3、通过主节点与未入网从节点之间的通信确认，完成未入网从节点的入网；S4、该入网成功、成为网内从节点的节点接收主节点发送的跳频信号，利用空域抗干扰模块和频域抗干扰模块，使接收主节点发送的跳频信号时通信更加稳定；该方法实现高速运动的动态情况下的抗干扰条件下的稳定跳频组网。跳频组网。跳频组网。

【技术实现步骤摘要】
一种高动态抗干扰跳频组网下的时间与频率修正方法


[0001]本专利技术涉及跳频组网领域，具体涉及一种高动态抗干扰跳频组网下的时间与频率修正方法。

技术介绍

[0002]跳频组网是未来战时通信的趋势。随着通信技术的发展，出现了许多针对跳频的干扰方式，影响了跳频组网的可靠性，因此，需要在跳频组网中加入抗干扰策略。抗干扰策略指的是，根据跳频图案抑制当前频率以外的频率以及通信对象以外的来波方向的干扰信号。
[0003]在远距离及高动态情况下，受到多普勒的影响，频率会发生漂移，结合传输延时的影响，抗干扰策略会发生错误，不能识别真实信号，影响跳频组网的可靠性。因此，需要对频率及系统同步时间进行修正，使得抗干扰策略能够发挥其作用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提出一种跳频组网的时间与频率修正方法，实现高速运动的动态情况下的抗干扰条件下的稳定跳频组网，以完成网络通信。
[0005]为实现上述目的，本专利技术公开了一种高动态抗干扰跳频组网下的时间与频率修正方法，包括以下步骤：
[0006]S1、未入网从节点依次使用宽波束接收模式和窄波束接收模式搜索接收主节点发射的信号，获得主节点的同步信息和精确的位置信息与运动信息；
[0007]S2、未入网从节点根据该未入网从节点保存的主节点的同步信息和精确位置与运动信息，以及自身的位置信息，进行主节点运动轨迹拟合；
[0008]S3、通过主节点与未入网从节点之间的通信确认，完成未入网从节点的入网；
[0009]S4、该入网成功、成为网内从节点的节点接收主节点发送的跳频信号，过程中利用该网内从节点自身包含的空域抗干扰模块和频域抗干扰模块，使接收主节点发送的跳频信号时通信更加稳定。
[0010]其中，所述步骤S1进一步的包括以下步骤：
[0011]S11、未入网从节点使用宽波束接收模式向天线所覆盖的空域接收主节点发射的短时隙长度的窄波束信号，确认主节点的存在；所述短时隙长度的窄波束信号包含主节点的粗略位置信息和主节点标志信息；
[0012]S12、未入网的从节点接收到主节点发射的窄波束信号后，使用窄波束接收模式在主节点的粗略位置信息对应的主节点方位搜索主节点发射的信号，直到搜索到携带主节点标志信息的信号，将搜索到主节点信号时的该未入网从节点的窄波束波位位置记录下来；
[0013]S13、未入网从节点在S12中记录的能够搜索到主节点信号的波位位置以及其附近的波位位置使用窄波束接收模式接收主节点发射的长时隙长度的窄波束信号；所述长时隙长度的窄波束信号包含主节点的同步信息和精确的位置信息与运动信息。
[0014]其中，当未入网的从节点使用窄波束接收模式在主节点的粗略位置信息对应的主机方位搜索主机信号的时间超过两个主节点向天线所覆盖的空域发射短时隙长度的窄波束信号的周期后，返回步骤S11。
[0015]其中，所述步骤S11进一步的包括以下步骤：
[0016]S111、主节点周期性的向天线所覆盖的空域按照特定波位顺序发射短时隙长度的窄波束信号；所述特定波位顺序是指：使主节点向天线所覆盖的空域上发送的波束出现的顺序尽可能随机，避免扎堆；
[0017]S112、未入网的从节点使用宽波束接收模式持续向天线所覆盖的空域接收信号，并对接收到的信号进行解析，直至解析得到的内容为主节点的标志信息及粗略位置信息。
[0018]其中，所述步骤S2进一步的包括以下步骤：
[0019]S21、根据保存的主节点同步信息和精确位置信息，结合该未入网从节点的自身位置信息，该未入网从节点推算出自身与主节点之间的传播延时；
[0020]S22、根据保存的主节点位置信息、速度信息和加速度信息，结合所述传输延时，进行主节点运动轨迹拟合。
[0021]其中，所述未入网从节点与主节点之间的传播延时为
[0022][0023]X
m
、Y
m
、Z
m
分别为主节点周期性发射的长时隙长度的窄波束信号中包含的主节点在该信号发送时刻的在X方向的位置、在Y方向的位置和在Z方向的位置；X
z
、Y
z
、Z
z
分别为未入网从节点在X方向的位置、在Y方向的位置和在Z方向的位置；C为光速。
[0024]其中，所述主节点运动轨迹拟合的计算式为：
[0025][0026][0027][0028]为下一次主节点接收未入网从节点信息时的拟合位置；
[0029]VX
m
、VY
m
、VZ
m
分别为主节点在发送所述长时隙长度的窄波束信号时的在X方向的速度、在Y方向的速度和在Z方向的速度；ax
m
、ay
m
、az
m
分别为主节点在发送所述长时隙长度的窄波束信号时的在X方向的加速度、在Y方向的加速度和在Z方向的加速度；t为下一次未入网从节点接收到主节点的长时隙长度的窄波束信号的时刻与本次的时刻差。
[0030]其中，所述步骤S3进一步的包括以下步骤：
[0031]S31、未入网从节点在与主节点通信时隙到来时，将包含自身位置信息、速度信息和加速度信息的窄波束信号发射向拟合的主节点位置
[0032]S32、主节点接收到未入网从节点发射的包含未入网从节点的位置信息、速度信息和加速度信息后，采用与S2中相同的拟合方法，进行该未入网从节点的轨迹拟合，获得下一次通信时刻的未入网从节点的拟合位置；
[0033]S33、在下一次通信时刻，主节点向拟合的未入网从节点的位置处发送入网成功信息及最新的主节点自身的位置信息、速度信息和加速度信息；当未入网从节点接收到该些信息后，该未入网从节点入网成功，成为网内从节点。
[0034]其中，若未入网从节点向拟合的主节点位置发送两次包含自身位置信息、速度信息和加速度信息的窄波束信号后，依然未收到主节点反馈的入网成功信息，则返回步骤S1。
[0035]其中，所述步骤S4进一步的包括以下步骤：
[0036]S41、启用该网内从节点的空域抗干扰模块，根据主节点与从节点的当前的相对位置关系，在主节点发送跳频信号的时隙，抑制除了主节点来波方向以外的信号
[0037]S42、根据主节点发送的跳频图案的频率，启用该网内从节点的频域抗干扰模块，在主节点发送跳频信号的时隙，抑制除了频域抗干扰模块允许频率以外的其他频率信号；并排除由于主从节点的相对运动引起的多普勒频偏及多普勒频率变化率；
[0038]S43、该入网成功、成为网内从节点的节点接收主节点发送的跳频信号，将通过抗干扰模块的信号以及估算出的多普勒频偏及多普勒频率变化率送入跳频组网的后续模块，利用其中的鉴相器模块或者鉴频器模块进行进一步的频率修正，去除多普勒值的估算误差以及晶振漂移导致的频偏。
[0039]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0040]一、在未入网从节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高动态抗干扰跳频组网下的时间与频率修正方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、未入网从节点依次使用宽波束接收模式和窄波束接收模式搜索接收主节点发射的信号，获得主节点的同步信息和精确的位置信息与运动信息；S2、未入网从节点根据该未入网从节点保存的主节点的同步信息和精确位置与运动信息，以及自身的位置信息，进行主节点运动轨迹拟合；S3、通过主节点与未入网从节点之间的通信确认，完成未入网从节点的入网；S4、该入网成功、成为网内从节点的节点接收主节点发送的跳频信号，过程中利用该网内从节点自身包含的空域抗干扰模块和频域抗干扰模块，使接收主节点发送的跳频信号时通信更加稳定。2.如权利要求1所述的高动态抗干扰跳频组网下的时间与频率修正方法，其特征在于，所述步骤S1进一步的包括以下步骤：S11、未入网从节点使用宽波束接收模式向天线所覆盖的空域接收主节点发射的短时隙长度的窄波束信号，确认主节点的存在；所述短时隙长度的窄波束信号包含主节点的粗略位置信息和主节点标志信息；S12、未入网的从节点接收到主节点发射的窄波束信号后，使用窄波束接收模式在主节点的粗略位置信息对应的主节点方位搜索主节点发射的信号，直到搜索到携带主节点标志信息的信号，将搜索到主节点信号时的该未入网从节点的窄波束波位位置记录下来；S13、未入网从节点在S12中记录的能够搜索到主节点信号的波位位置以及其附近的波位位置使用窄波束接收模式接收主节点发射的长时隙长度的窄波束信号；所述长时隙长度的窄波束信号包含主节点的同步信息和精确的位置信息与运动信息。3.如权利要求2所述的高动态抗干扰跳频组网下的时间与频率修正方法，其特征在于，当未入网的从节点使用窄波束接收模式在主节点的粗略位置信息对应的主机方位搜索主机信号的时间超过两个主节点向天线所覆盖的空域发射短时隙长度的窄波束信号的周期后，返回步骤S11。4.如权利要求1所述的高动态抗干扰跳频组网下的时间与频率修正方法，其特征在于，所述步骤S11进一步的包括以下步骤：S111、主节点周期性的向天线所覆盖的空域按照特定波位顺序发射短时隙长度的窄波束信号；所述特定波位顺序是指：使主节点向天线所覆盖的空域上发送的波束出现的顺序尽可能随机，避免扎堆；S112、未入网的从节点使用宽波束接收模式持续向天线所覆盖的空域接收信号，并对接收到的信号进行解析，直至解析得到的内容为主节点的标志信息及粗略位置信息。5.如权利要求4所述的高动态抗干扰跳频组网下的时间与频率修正方法，其特征在于，所述步骤S2进一步的包括以下步骤：S21、根据保存的主节点同步信息和精确位置信息，结合该未入网从节点的自身位置信息，该未入网从节点推算出自身与主节点之间的传播延时；S22、根据保存的主节点位置信息、速度信息和加速度信息，结合所述传输延时，进行主节点运动轨迹拟合。6.如权利要求5所述的高动态抗干扰跳频组网下的时间与频率修正方法，其特征在于，所述未入网从节点与主节点之间的传播延时为
其中，X
m
、Y
m
、Z
m
分别为主节点周期性发...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭澎，徐哲，蒋开创，范明慧，顾杰，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：