【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种全频段无线信道跳频探测的方法，同时也涉及一种全频段无线信道跳频探测的系统，属于移动通信。
技术介绍
1、信道测量的工作原理是由发射机向接收机发送预设的探测信号，接收机通过该预设的探测信号进行信道估计，确定信道冲激响应或信道频率响应，完成无线信道的参数测量。
2、目前，关于信道测量的研究已经有二十多年的历史。信道特性也从最开始的窄带特性过渡到宽带扩展特征，小尺度特性也从单一的时延域多径特性过渡到时延-方向域联合特性。在信道测量中，较为常用的方法为频域测量。频域测量包括基于矢量网络分析仪的信道测量和基于频域多载波的信道测量。但是，进行频域测量的大多数信道测量设备都存在一定缺陷。矢量网络分析仪被应用在毫米波信道测量活动中，由于收发两端一体，而且发送端和接收端天线均需要使用馈线与矢量网络分析仪连接，而高频段馈线损耗交大，导致矢量网络分析仪仅适用于短距离的室内信道测量；除此以外，矢量网络分析仪的可开发性较弱，其不能被用于测量较为常见环境的信道充值量，例如海洋场景和林区山地场景。所以，针对海洋场景和林区山地场景需要收发分离的信道测量设备。
3、在专利号为zl 201610810583.3的中国专利技术专利中，公开了一种高速铁路场景下的多链路信道探测系统。但是，该信道探测系统只能对单一频段进行信道探测，适用于动态场景下的信道探测(例如高速行驶的列车)。而且，该信道探测系统在接收数据存储后再对数据进行分析，并不是实时的，只能探测特定频带的信道。然而，在海洋信道探测中，面对的是信道特性不变或慢变的静态或准
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的首要技术问题在于提供一种全频段无线信道跳频探测的方法。
2、本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种全频段无线信道跳频探测的系统。
3、为实现上述技术目的，本专利技术采用以下的技术方案：
4、根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种全频段无线信道跳频探测的方法，包括如下步骤：
5、s1：设置发送端与接收端的参数、信道探测信号参数，设计跳频图案，并设置信道冲激响应峰度值门限和底噪门限；
6、s2：发送端和接收端分别使用各自的铷钟接收卫星授时信息，建立标准时间尺度，以判断是否实现高精度的时间同步；设置跳频间隔，并通过铷钟同时为发送端和接收端提供秒脉冲；
7、s3：发送端和接收端判断接收的秒脉冲次数是否为跳频间隔的整数倍；若为跳频间隔的整数倍，则发射端按照跳频图案更改发射信号的中心频率，接收端按照跳频图案过滤更改监控频段，在相同的秒脉冲间隔内触发，实现对跳频信号的发射和接收；若不为跳频间隔的整数倍，则继续接收来自铷钟的秒脉冲；
8、s4：单次跳频中，接收端利用同步后接收信号进行信道估计，得到信号估计矩阵，通过信号估计矩阵得到信道冲激响应；
9、s5：发送端和接收端基于发射信号和接收信号的中心频率，判定是否完成跳频图案，完成无线信道探测。
10、其中较优地，所述步骤s5中还包括：
11、根据信道冲激响应计算其峰度值和底噪，并自适应调整单次跳频带宽，实现带宽自适应调整。
12、其中较优地，通过对发射信号带宽进行带内功率计算，得到实际底噪；若实际底噪减去标准底噪的差值大于预设的底噪差值，则将单次跳频的测量带宽减低，并进行重新测量。
13、其中较优地，所述实现带宽自适应调整的方法为：
14、若信道冲激响应峰度值小于预设的门限而底噪大于预设的门限，则降低发射端每个信道在不同频段内单次跳频的发射信号带宽，并重复步骤s1～s5；
15、若信道冲激响应峰度值大于预设的门限而底噪小于预设的门限，则说明本次测量数据可用，将利用本次测量数据进行进一步的信道特征分析，得到与信道大小尺度衰落相关的特征；
16、若信道冲激响应峰度值小于预设的门限而底噪小于预设的门限，或者，信道冲激响应峰度值大于预设的门限而底噪大于预设的门限，则先确认存在上述情况的是整个测量频段还是特定测量频段，确认后对存在上述情况的测量频段进行重新测量，重复步骤s1～s5。
17、其中较优地，所述设计跳频图案的方法为：
18、s11：根据设备性能设计每个信道在不同频段内单次跳频的发射信号带宽fd，测量设备具有na个通道，则测量设备单次发射信号的带宽为fd*na；
19、s12：将设备应用频段覆盖范围记为w，频段等分为q＝w/(fd*na)个子频段，得到子频段集合{fh|h＝1,2,…,q}；
20、s13：将子频段合集视为跳频序列sn，构成跳频图案，信道测量设备依据该跳频序列进行顺序跳频。
21、其中较优地，在所述步骤s2中，判断是否实现高精度的时间同步包括如下子步骤：
22、若时钟输出相较于卫星授时信息的准确度小于准确度阈值,频率的稳定度小于稳定度阈值,则发送端和接收端实现同步，进入步骤s3；
23、若时钟输出相较于卫星授时信息的准确度大于或等于准确度阈值，或者频率稳定度大于或等于稳定度阈值，则发送端和接收端未实现同步，进入铷钟驯服调整，直至发送端和接收端实现同步。
24、其中较优地，判定是否完成跳频图案包括以下子步骤：
25、确认测量频段为a频段到b频段，若发送端单个通道发射信号的中心频率和接收端单个通道接收信号的中心频率达到b频段或者超过b频段，则完成跳频图案；若发送端单个通道发射信号的中心频率和接收端单个通道接收信号的中心频率未达到b频段，则未完成跳频图案，重复步骤s3～s4，并使发送端和接收端进行跳频，以扩大信息测量覆盖频段。
26、根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种全频段无线信道跳频探测的系统，包括发送端、接收端；其中，所述发送端包括发射端主机控制器、第一射频模块、第一存储模块、第一天线以及第一铷钟，所述接收端包括接收端主机控制器、第二射频模块、第二存储模块、第二天线以及第一铷钟；所述发射端主机控制器读取所述第一存储模块中的计算机程序，所述接收端主机控制器读取所述第二存储模块中的计算机程序，用于实现上述全频段无线信道跳频探测的方法。
27、与现有技术相比较，本专利技术不需要考虑环境对无线信号的侦察和干扰，将基于应用设备的基本性能对跳频图案进行设计，大幅度提高信道测量效率，节省信道测量时间，可以实现全频段的无线信道调频探测，特别适合于信道特性不变或慢变的静态或准静态场景。
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1.一种全频段无线信道跳频探测的方法，其特征在于包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤S5中还包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于实现带宽自适应调整包括如下子步骤：
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于实现带宽自适应调整包括如下子步骤：
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于实现带宽自适应调整包括如下子步骤：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤S1中，设计跳频图案包括如下子步骤：
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤S2中，判断是否实现高精度的时间同步包括如下子步骤：
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤S5中，判定是否完成跳频图案包括以下子步骤：
10.一种全频段无线信道跳频探测的系统，包括发送端、接收端；其中，所述发送端包括发射端主机控制器、第一射频模块、第一存储模块、第一天线以及第一铷钟，所述接收端包括接收端主机控制器、第二射频模块、第二存储模块、第二天线以及
...【技术特征摘要】
1.一种全频段无线信道跳频探测的方法，其特征在于包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤s5中还包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于实现带宽自适应调整包括如下子步骤：
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于实现带宽自适应调整包括如下子步骤：
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于实现带宽自适应调整包括如下子步骤：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁峰，费丹，周顺，于龙，刘伟荣，范建华，郭辉，艾渤，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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