CN109361425A - 一种跳频图案的生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种跳频图案的生成方法，用以解决利用现有跳频通信系统在进行通信时只能提供单一级别QoS，为不同优先级的用户提供不同级别的QoS的问题。方法包括：对随机选取出的第一跳频序列进行循环移位变换，得到第一跳频序列集合；在伪随机跳频序列集合中删除第一跳频序列，得到第二伪随机跳频序列集合；根据预设跳频序列约束条件，构造跳频频点计算函数；根据跳频频点计算函数对所述第一跳频序列集合中各跳频频点进行计算，根据计算结果构建跳频序列第一子集；根据预先构造的映射函数，对第二伪随机跳频序列集合中的各跳频频点进行映射，根据映射结果构建跳频序列第二子集。本申请还公开了一种跳频图案的生成装置。

Description

一种跳频图案的生成方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种跳频图案的生成方法及装置。

背景技术

跳频通信是指通信双方或多方在相同同步算法和伪随机跳频图案算法的控制下，载波频率在约定的频率表(N个频率的集合，又称为频率集或频隙集)内以离散频率的形式伪随机且同步地跳变。

在跳频通信中，跳频图案反映了通信双方的信号载波频率的规律，保证了通信方发送频率有规律可循，由此可见跳频图案是跳频通信系统中的核心组成部分。通常跳频图案由两个部分构成，一个是跳频频点表，在该跳频频点表中记录了所有可用的跳频频点；一个是跳频序列，跳频序列是伪随机序列，从跳频频点表中按照特定的数学方法选出特定数目的跳频频点，可以通该些被选出的跳频频点构成一个跳频序列，即一个跳频图案。

在现有技术中，往往通过序列的多值映射或者迹函数变换等方式来得到作为跳频图案的伪随机跳频序列，比如素数跳频序列。采用现有技术所生成的伪随机跳频序列集合具有以下特性：任意两条跳频序列的周期汉明相关值固定不变。而针对跳频通信系统而言，任意两条跳频序列的周期汉明相关值反映了跳频序列中跳频频率的碰撞次数(即跳频序列中出现相同跳频频率的次数)，该跳频序列中跳频频率的碰撞次数直接决定了跳频通信系统的误码率，抗干扰等能力，而这些能力直接决定了跳频通信系统的服务质量(Quality ofService，QoS)。

在实际使用中，不同用户可能需要跳频通信系统提供不同级别的QoS，如针对政府部门以及重要的公共设施等，往往需要要求较高级别的QoS，而家庭用户往往仅需要较低级别的QoS。而很明显，采用现有的伪随机跳频序列生成方法得到的跳频序列的周期汉明相关值是固定不变的，即利用现有的跳频图案进行跳频通信时，跳频通信系统只能为用户提供同一级别的QoS。

因而，目前亟需一种能够提供多级QoS的跳频图案生成方法，以使得跳频通信系统可以针对不同优先级的用户分别提供不同级别的QoS。

发明内容

本申请实施例提供一种跳频图案的生成方法，用以解决利用现有方法生成的跳频图案，跳频通信系统在进行通信时只能提供单一级别的QoS，而无法根据用户的优先级别，为不同优先级的用户提供不同级别的QoS的问题。

本申请实施例还提供一种跳频图案的生成装置，用以解决利用现有方法生成的跳频图案，跳频通信系统在进行通信时只能提供单一级别的QoS，而无法根据用户的优先级别，为不同优先级的用户提供不同级别的QoS的问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

第一方面，一种跳频图案的生成方法，包括：

对在预先生成的伪随机跳频序列集合中随机选取出的第一跳频序列进行循环移位变换，得到第一跳频序列集合，其中所述伪随机跳频序列集合是基于预先确定的跳频频点集合生成的；

在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，并将删除后得到的伪随机跳频序列集合作为第二伪随机跳频序列集合；

根据预设跳频序列约束条件，构造跳频频点计算函数；

根据所述跳频频点计算函数对所述第一跳频序列集合中各跳频频点进行计算，根据计算结果构建跳频序列第一子集，并将所述跳频序列第一子集确定为与第一服务质量等级对应的跳频图案；

根据预先构造的映射函数，对所述第二伪随机跳频序列集合中的各跳频频点进行映射，根据映射结果构建跳频序列第二子集，将所述跳频序列第二子集确定为与第二服务质量等级对应的跳频图案。

第二方面，一种跳频图案的生成装置，包括：

移位变换单元，用于对在预先生成的伪随机跳频序列集合中随机选取出的第一跳频序列进行循环移位变换，得到第一跳频序列集合，其中所述伪随机跳频序列集合是基于预先确定的跳频频点集合生成的；

第二伪随机跳频序列集合生成单元，用于在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，并将删除后得到的伪随机跳频序列集合作为第二伪随机跳频序列集合；

跳频频点计算函数构造单元，用于根据预设跳频序列约束条件，构造跳频频点计算函数；

多级跳频图案生成单元，用于根据所述跳频频点计算函数对所述第一跳频序列集合中各跳频频点进行计算，根据计算结果构建跳频序列第一子集，并将所述跳频序列第一子集确定为与第一服务质量等级对应的跳频图案；

多级跳频图案生成单元，还用于根据预先构造的映射函数，对所述第二伪随机跳频序列集合中的各跳频频点进行映射，根据映射结果构建跳频序列第二子集，将所述跳频序列第二子集确定为与第二服务质量等级对应的跳频图案。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例方案至少具备如下一种技术效果：

采用本申请所提供的跳频图案生成方法，由于在生成跳频图案时，首先对在预先生成的伪随机跳频序列集合中随机选取出的第一跳频序列进行循环移位变换，得到第一跳频序列集合；并在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，作为第二伪随机跳频序列集合；根据预设跳频序列约束条件，构造跳频频点计算函数；根据所述跳频频点计算函数对所述第一跳频序列集合中各跳频频点进行计算，根据计算结果构建跳频序列第一子集，并将所述跳频序列第一子集确定为与第一服务质量等级对应的跳频图案；根据预先构造的映射函数，对所述第二伪随机跳频序列集合中的各跳频频点进行映射，根据映射结果构建跳频序列第二子集，将所述跳频序列第二子集确定为与第二服务质量等级对应的跳频图案。采用这样的跳频图案生成方法，在生成跳频图案的过程中，可以通过不同的方式生成对应于不同服务质量等级的跳频图案，且由于在跳频图案的生成过程中，引入了满足预设条件的跳频频点计算函数，从而可以保证基于本方案生成的跳频图案同样具有较低的误码率，进而利用本方案提供的方法生成的跳频图案，跳频通信系统在进行通信时，可以根据用户的优先级别，为不同优先级的用户提供不同级别的QoS。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种跳频图案的生成方法的具体流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种跳频图案的生成装置的具体结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

本申请实施例提供一种跳频图案的生成方法，用以解决利用现有方法生成的跳频图案，跳频通信系统在进行通信时只能提供单一级别的QoS，而无法根据用户的优先级别，为不同优先级的用户提供不同级别的QoS的问题。

目前，在跳频系统中，可供跳变的频率(跳频频点，或者简称频点)、以及频点数目都是约定好的，这些频点分布的频段也即是跳频系统的可用频段，该些可供跳变的频点所组成的集合可以称为跳频频点集合。而其中，跳频图案是跳频系统中的核心组成部分，在伪随机序列的控制下，从跳频频点集合中选择若干个频点组成多个频点序列，该些频点序列即可组成一个跳频图案，即一般情况下，跳频序列可以是由多条跳频序列组成的。

现有设计跳频图案的方法主要包括：基于m序列构造最佳跳频序列集合、基于混沌映射序列构造跳频序列集合、基于RS码构造跳频序列集合、基于分圆技术构造跳频序列、基于纠错码构造跳频序列、对偶频带法、随机平移替代法以及随机均匀转移替代法等等。以上方法都是假设约定的频率集为连续等间隔的离散频率组的来设计跳频图案的，即任意两条跳频序列的周期汉明相关都处于同一级别，且任意两条跳频序列具有相同的汉明相关值。对跳频系统而言，采用上述方式生成的跳频图案对跳频系统中任意用户只能提供同级的误码率水平，即现有的跳频系统只能为用户提供同一级别的QoS。

需要说明的是，汉明相关特性主要可以使用在数据传输差错控制编码里面的，在本方案中，主要可以通过汉明相关特性表示跳频图案中频点碰撞次数(即不同跳频序列间频点相同的次数，或者同一跳频序列中出现重复频点的次数)，在本申请实施例中，可以按照如下方式定义跳频图案的汉明相关特性：

假设，在跳频系统中，可供跳变的频点有q个，这q个频点构成了跳频频点集合F，这q个频点可以分别表示为{f1，f2，...，fq}。基于跳频频点集合F上的频点所构成的跳频序列可以组成跳频序列集合S，该跳频序列集合S中跳频序列的个数为M，且每条跳频序列的长度为L。假设该跳频序列集合S中任意两个跳频序列如下：

跳频序列X＝{x₀，x₁，...，x_L-1}和跳频序列Y＝{y₀，y₁，...，y_L-1}；

跳频序列X和跳频序列Y在相对时延为τ的情况下，周期汉明相关函数如下公式[1]所示：

其中，下标t+τ按模L运算。对于任意的频点x_i，y_j∈F，令

在上述公式[1]中，当X＝Y时，H_x，Y(τ)称为汉明自相关函数，简记为H_X(τ)，汉明自相关函数即表示同一条跳频序列中出现的频点碰撞次数。而当X≠Y时，H_X，Y(τ)称为汉明互相关函数，汉明互相关函数即表示不同跳频序列中出现的频点碰撞次数。由此可见，当跳频图案的汉明相关值越大，则说明该跳频图案出现频点碰撞的概率越高，即基于该跳频图案跳频系统所能提供的QoS等级也就越低；相反当跳频图案的汉明相关值越小，则说明该跳频图案出现频点碰撞的概率越低，即基于该跳频图案跳频系统所能提供的QoS等级也就越高。因而可以按照跳频图案的汉明相关值，为低优先级用户提供汉明相关值较大的跳频图案，而为高优先级用户提供汉明相关值较小的跳频图案。

下文以生成具有两级QoS的跳频图案为例，对本方案所提供的跳频图案生成方法进行详细介绍，该方法的具体实现流程示意图如图1所示，主要包括下述步骤：

步骤11，对在预先生成的伪随机跳频序列集合中随机选取出的第一跳频序列进行循环移位变换，得到第一跳频序列集合；

其中，所述伪随机跳频序列集合是基于预先确定的跳频频点集合生成的，该预先确定的跳频频点集合即在该跳频系统中可供跳变的频点所组成的集合，且在步骤11中，该预先生成的伪随机跳频序列集合是按照上述现有的跳频序列集合生成方法生成的。

且为了使预先生成的伪随机跳频序列集合在后续使用中具有更好效果，在一种实施方式中，步骤11中所提供的预先生成的伪随机跳频序列集合为频点不重复的伪随机跳频序列集合。

在现有方法生成的伪随机跳频序列集合的基础上，若在该伪随机跳频序列集合中每条序列的频点不重复出现，即则可以将该伪随机跳频序列集合称为频点不重复的伪随机跳频序列集合。

在一种实施方式中，这类频点不重复的跳频序列集合可通过以下方法得到：假设给定的跳频频点集合F＝{f₁，f₂，...，f_q}，且q为素数，首先可以得到一条长度为q的频点不重复的伪随机跳频序列C⁽¹⁾，表示为进而，频点不重复的伪随机跳频序列集合可以由以下公式[2]生成：

则C＝{C^(k)，k＝1，2，…，q-1}表示为频点不重复的伪随机跳频序列集合。它有q-1条跳频序列组成，每条跳频序列的长度为q。

另外，这里还需要说明的是，在本方案中可以通过下述公式[3]表示对选中的第一跳频序列进行循环移位变换：

F^v{C^(k)} [3]

其中，上述公式[3]表示对跳频序列C^(k)进行v比特位的循环移位变换，如果v为正整数，则表示跳频序列C^(k)中的频点向左循环移动v比特位；如果v为负整数，则表示跳频序列C^(k)中的频点向右循环移动v比特位。

例如，假设跳频序列C^(k)中包括：{1、2、3、4、5}这五个频点，则F¹{C^(k)}表示将C^(k)中的五个频点向左移动一位，则循环移位变换后得到的跳频序列集合中频点分别为：{2、3、4、5、1}，而向左移动两位后得到的跳频序列集合中频点分别为：{3、4、5、1、2}，依此类推。在该例子中，共可对该跳频序C^(k)进行5次循环移位变换(v∈[0，4]或v∈[-4，0])，共可产生5个新的跳频序列。则在本申请实施例中，可以将这5个经过循环移位变换得到的新跳频序列组成的集合，称为第一跳频序列集合。

在一种实施方式中，本方案具体可以根据以下公式[4]，对第一跳频序列进行移位变换，得到第一跳频序列集合：

其中，表示所述第一跳频序列，表示对所述第一跳频序列进行j比特的循环移位变换，G表示第一跳频序列集合，q表示所述预先确定的跳频频点集合中的跳频频点数量。

为了方便后续对第一跳频序列集合的使用，在一种实施方式中，可以根据以下公式[5]，对得到的第一跳频序列集合进行表示：

其中，表示所述第一跳频序列集合中第l个跳频频点，l表示跳频序列的长度，v表示所述第一跳频序列集合中包含的跳频序列数量。

步骤12，在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，并将删除后得到的伪随机跳频序列集合作为第二伪随机跳频序列集合；

由于通过执行步骤11，从预先生成的伪随机跳频序列集合中随机选出了第一跳频序列进行了处理，则在步骤12中，需要在该伪随机跳频序列集合中删除通过执行步骤11选择出的第一跳频序列，并将删除后得到的伪随机跳频序列集合作为第二伪随机跳频序列集合。

在一种实施方式中，可以通过以下公式[6]表示所述第二伪随机跳频序列集合：

C′＝{C^(k)|k＝1，2，…，k₁-1，k₂-1，…，q-1} [6]

其中，C′表示以所述第二伪随机跳频序列集合，C^(k)表示所述第二伪随机跳频序列集合中包含的各条跳频序列。

步骤13，根据预设跳频序列约束条件，构造跳频频点计算函数；

假设，具有两级QoS的跳频序列集合表示为S。根据不同的汉明互相关值，它可以分为两个互不重叠的跳频子集合S＝[S₁；S₂]。分配给高优先级用户的跳频序列集S₁称为“高优先级跳频序列集”，它具有较小的汉明互相关值(较低的碰撞概率)；分配给低优先级用户的跳频序列集S₂称为“低优先级跳频序列集”，它具有较大汉明相关值(较高的碰撞概率)。则在本申请实施例中，往往需要具有两级QoS的跳频序列集合S应该满足如下要求：

1、S₁内任意两条跳频序列的汉明互相关值小于S₂内任意两条跳频序列的汉明互相关值；

2、S₁内任意两条序列间的汉明互相关值尽可能地小；S₂内任意两条序列间的汉明互相关值也尽可能地小；

3、S₁和S₂之间(一条序列来自S₁，另一条序列来自S₂)的汉明互相关值尽可能地小；

4、S₁和S₂内跳频频点在整个跳频集合上均匀分布。

因而在本申请实施例中，可以根据上述约束条件，结合无碰撞区跳频序列(no-hitzone)的构造方法，根据以下公式[7]以及公式[8]构造跳频频点计算函数：

其中，m为常量，m＝0，1，……，Z，表示所述第二跳频序列集合中第k个跳频序列，q表示所述预先确定的跳频频点集合中的跳频频点数量，l表示所述第二伪随机跳频序列集合中第l个跳频频点。

步骤14，根据通过执行步骤13得到的跳频频点计算函数对所述第一跳频序列集合中各跳频频点进行计算，根据计算结果构建跳频序列第一子集，并将所述跳频序列第一子集确定为与第一服务质量等级对应的跳频图案；

具体地，可以基于以下公式[9]构建跳频序列第一子集：

其中，S₁表示跳频序列第一子集，表示跳频序列第一子集中的跳频频点，n表示表示所述跳频序列第一子集中跳频序列的长度，k表示所述跳频序列第一子集中包含的跳频序列数量。

步骤15，根据预先构造的映射函数，对所述第二伪随机跳频序列集合中的各跳频频点进行映射，根据映射结果构建跳频序列第二子集，将所述跳频序列第二子集确定为与第二服务质量等级对应的跳频图案。

在一种实施方案中，可以通过以下[10]来表示所述预先构造的映射函数：

其中，映射函数M表示将一个单个元素i映射为Z个元素，i表示集合GP(q)中包含的元素，映射函数M表示将集合GP(q)中的每个元素依次映射到跳频序列第一子集S₁中。

则将通过执行步骤12得到的第二伪随机跳频序列集合C’中的每个元素按照映射函数M一一映射，可以得到跳频序列第二子集：

其中，S₂表示所述跳频序列第二子集，表示所述跳频序列第二子集中的跳频频点，n表示表示所述跳频序列的长度，k表示所述跳频序列第二子集中包含的跳频序列数量。

在一种实施方式中，假设采用素数跳频序列集合作为本方案步骤1中的预先生成的伪随机跳频序列集合，令素数q＝5，低/零碰撞碰撞窗口大小Z＝2，根据上述的构造方法，可以得到序列长度L_h＝15，序列个数分别K_S1＝5和K_S2＝3的跳频序列子集S₁和S₂。则高优先级跳频序列集S₁和低优先级跳频序列集S₂分别表示为：

S₁ ⁽¹⁾＝{0，5，10，1，7，13，2，9，11，3，6，14，4，8，12}；

S₁ ⁽²⁾＝{1，6，11，2，8，14，3，5，12，4，7，10，0，9，13}；

S₁ ⁽³⁾＝{2，7，12，3，9，10，4，6，13，0，8，11，1，5，14}；

S₁ ⁽⁴⁾＝{3，8，13，4，5，11，0，7，14，1，9，12，2，6，10}；

S₁ ⁽⁵⁾＝{4，9，14，0，6，12，1，8，10，2，5，13，3，7，11}。

S₂ ⁽¹⁾＝{0，10，5，2，11，9，4，12，8，1，13，7，3，14，6}；

S₂ ⁽²⁾＝{0，10，5，3，14，6，1，13，7，4，12，8，2，11，9}；

S₂ ⁽³⁾＝{0，10，5，4，12，8，3，14，6，2，11，9，1，13，7}。

下面对本例中跳频序列集合S₁和S₂的汉明相关特性进行测试。在不同时延τ下，跳频序列集合S₁和S₂的周期汉明互相关值如下：

H_c，S1(τ|τ＝0，1，2，…，L-1)＝{0，0，0，q，0，0，q，0，0，q，0，0，q，0，0}：

H_c，S2(τ|τ＝0，1，2，…，L-1)＝{Z+1，0，0，Z+1，0，0，Z+1，0，0，Z+1，0，0，Z+1，00，Z+1，0，0}。

在时延τ较小时，跳频序列集合S₁恒等于0，而跳频序列集合S₂会出现较小的值Z+1，因此，跳频序列集合S₁优于S₂性能，且各自的汉明相关值都较小。

跳频序列集合S₁和S₂之间周期汉明相关性也较小，具体值为：

H_c，S1，S2(τ|τ＝0，1，2，…，L-1)＝{1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1}。

采用本申请所提供的跳频图案生成方法，由于在生成跳频图案时，首先对在预先生成的伪随机跳频序列集合中随机选取出的第一跳频序列进行循环移位变换，得到第一跳频序列集合；并在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，作为第二伪随机跳频序列集合；根据预设跳频序列约束条件，构造跳频频点计算函数；根据所述跳频频点计算函数对所述第一跳频序列集合中各跳频频点进行计算，根据计算结果构建跳频序列第一子集，并将所述跳频序列第一子集确定为与第一服务质量等级对应的跳频图案；根据预先构造的映射函数，对所述第二伪随机跳频序列集合中的各跳频频点进行映射，根据映射结果构建跳频序列第二子集，将所述跳频序列第二子集确定为与第二服务质量等级对应的跳频图案。采用这样的跳频图案生成方法，在生成跳频图案的过程中，可以通过不同的方式生成对应于不同服务质量等级的跳频图案，且由于在跳频图案的生成过程中，引入了满足预设条件的跳频频点计算函数，从而可以保证基于本方案生成的跳频图案同样具有较低的误码率，进而利用本方案提供的方法生成的跳频图案，跳频通信系统在进行通信时，可以根据用户的优先级别，为不同优先级的用户提供不同级别的QoS。

此外，本申请实施例还提供了一种跳频图案的生成装置，用以解决利用现有方法生成的跳频图案，跳频通信系统在进行通信时只能提供单一级别的QoS，而无法根据用户的优先级别，为不同优先级的用户提供不同级别的QoS的问题。该装置的具体结构示意图如图2所示，包括：移位变换单元21、第二伪随机跳频序列集合生成单元22、跳频频点计算函数构造单元23以及多级跳频图案生成单元24。

其中，移位变换单元21，用于对在预先生成的伪随机跳频序列集合中随机选取出的第一跳频序列进行循环移位变换，得到第一跳频序列集合，其中所述伪随机跳频序列集合是基于预先确定的跳频频点集合生成的；

第二伪随机跳频序列集合生成单元22，用于在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，并将删除后得到的伪随机跳频序列集合作为第二伪随机跳频序列集合；

跳频频点计算函数构造单元23，用于根据预设跳频序列约束条件，构造跳频频点计算函数；

多级跳频图案生成单元24，用于根据所述跳频频点计算函数对所述第一跳频序列集合中各跳频频点进行计算，根据计算结果构建跳频序列第一子集，并将所述跳频序列第一子集确定为与第一服务质量等级对应的跳频图案；

多级跳频图案生成单元24，还用于根据预先构造的映射函数，对所述第二伪随机跳频序列集合中的各跳频频点进行映射，根据映射结果构建跳频序列第二子集，将所述跳频序列第二子集确定为与第二服务质量等级对应的跳频图案。

在一种实施方式中，移位变换单元21，具体用于：

根据以下公式，对第一跳频序列进行移位变换，得到第一跳频序列集合：

其中，表示所述第一跳频序列，表示对所述第一跳频序列进行j比特的循环移位变换，G表示第一跳频序列集合，q表示所述预先确定的跳频频点集合中的跳频频点数量；

根据以下公式，对得到的第一跳频序列集合进行表示：

其中，表示所述第一跳频序列集合中第l个跳频频点，l表示跳频序列的长度，v表示所述第一跳频序列集合中包含的跳频序列数量。

在一种实施方式中，第二伪随机跳频序列集合生成单元22，具体用于：

在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，并根据以下公式表示所述第二伪随机跳频序列集合：

C′＝{C^(k)|k＝1，2，…，k₁-1，k₂-1，…，q-1}；

其中，C′表示以所述第二伪随机跳频序列集合，C^(k)表示所述第二伪随机跳频序列集合中包含的各条跳频序列。

在一种实施方式中，预设跳频序列约束条件，包括：任意两条跳频序列的汉明相关值为0；

则所述跳频频点计算函数构造单元23，具体用于：

根据以下公式构造跳频频点计算函数：

其中，m为常量，m＝0，1，……，Z，表示所述第二跳频序列集合中第k个跳频序列，q表示所述预先确定的跳频频点集合中的跳频频点数量，l表示所述第二伪随机跳频序列集合中第l个跳频频点。

在一种实施方式中，多级跳频图案生成单元24，具体用于：

根据计算结果，基于以下公式构建跳频序列第一子集：

其中，S₁表示跳频序列第一子集，表示跳频序列第一子集中的跳频频点，n表示表示所述跳频序列第一子集中跳频序列的长度，k表示所述跳频序列第一子集中包含的跳频序列数量。

在一种实施方式中，多级跳频图案生成单元24，具体用于根据以下公式表示所述预先构造的映射函数：

其中，i表示集合GP(q)中包含的元素，映射函数M表示将集合GP(q)中的每个元素依次映射到跳频序列第一子集S₁中；

则所述多级跳频图案生成单元，具体用于：

根据以下公式，将第二伪随机跳频序列集合C′中的每个跳频频点按照所述预先构造的映射函数进行映射，以得到跳频序列第二子集：

其中，S₂表示所述跳频序列第二子集，表示所述跳频序列第二子集中的跳频频点，n表示表示所述跳频序列的长度，k表示所述跳频序列第二子集中包含的跳频序列数量。

采用本申请所提供的跳频图案生成装置，由于在生成跳频图案时，首先对在预先生成的伪随机跳频序列集合中随机选取出的第一跳频序列进行循环移位变换，得到第一跳频序列集合；并在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，作为第二伪随机跳频序列集合；根据预设跳频序列约束条件，构造跳频频点计算函数；根据所述跳频频点计算函数对所述第一跳频序列集合中各跳频频点进行计算，根据计算结果构建跳频序列第一子集，并将所述跳频序列第一子集确定为与第一服务质量等级对应的跳频图案；根据预先构造的映射函数，对所述第二伪随机跳频序列集合中的各跳频频点进行映射，根据映射结果构建跳频序列第二子集，将所述跳频序列第二子集确定为与第二服务质量等级对应的跳频图案。采用这样的跳频图案生成方法，在生成跳频图案的过程中，可以通过不同的方式生成对应于不同服务质量等级的跳频图案，且由于在跳频图案的生成过程中，引入了满足预设条件的跳频频点计算函数，从而可以保证基于本方案生成的跳频图案同样具有较低的误码率，进而利用本方案提供的方法生成的跳频图案，跳频通信系统在进行通信时，可以根据用户的优先级别，为不同优先级的用户提供不同级别的QoS。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (12)

1.一种跳频图案的生成方法，其特征在于，包括：

对在预先生成的伪随机跳频序列集合中随机选取出的第一跳频序列进行循环移位变换，得到第一跳频序列集合，其中所述伪随机跳频序列集合是基于预先确定的跳频频点集合生成的；

在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，并将删除后得到的伪随机跳频序列集合作为第二伪随机跳频序列集合；

根据预设跳频序列约束条件，构造跳频频点计算函数；

根据所述跳频频点计算函数对所述第一跳频序列集合中各跳频频点进行计算，根据计算结果构建跳频序列第一子集，并将所述跳频序列第一子集确定为与第一服务质量等级对应的跳频图案；

根据预先构造的映射函数，对所述第二伪随机跳频序列集合中的各跳频频点进行映射，根据映射结果构建跳频序列第二子集，将所述跳频序列第二子集确定为与第二服务质量等级对应的跳频图案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对在预先生成的伪随机跳频序列集合中随机选取出的第一跳频序列进行移位变换，得到第一跳频序列集合，具体包括：

根据以下公式，对第一跳频序列进行移位变换，得到第一跳频序列集合：

其中，表示所述第一跳频序列，表示对所述第一跳频序列进行j比特的循环移位变换，G表示第一跳频序列集合，q表示所述预先确定的跳频频点集合中的跳频频点数量；

根据以下公式，对得到的第一跳频序列集合进行表示：

其中，表示所述第一跳频序列集合中第l个跳频频点，l表示跳频序列的长度，v表示所述第一跳频序列集合中包含的跳频序列数量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，并将删除后得到的伪随机跳频序列集合作为第二伪随机跳频序列集合，具体包括：

在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，并根据以下公式表示所述第二伪随机跳频序列集合：

C′＝{C^(k)|k＝1，2，…，k₁-1，k₂-1，…，q-1}；

其中，C′表示以所述第二伪随机跳频序列集合，C^(k)表示所述第二伪随机跳频序列集合中包含的各条跳频序列。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设跳频序列约束条件，包括：任意两条跳频序列的汉明相关值为0；

则根据预设跳频序列约束条件，构建跳频频点计算函数，具体包括：

根据以下公式构造跳频频点计算函数：

其中，m为常量，m＝0，1，……，Z，表示所述第二跳频序列集合中第k个跳频序列，q表示所述预先确定的跳频频点集合中的跳频频点数量，l表示所述第二伪随机跳频序列集合中第l个跳频频点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述跳频频点计算函数对所述第一跳频序列集合中各跳频频点进行计算，根据计算结果构建跳频序列第一子集，具体包括：

根据计算结果，基于以下公式构建跳频序列第一子集：

其中，S₁表示跳频序列第一子集，表示跳频序列第一子集中的跳频频点，n表示表示所述跳频序列第一子集中跳频序列的长度，k表示所述跳频序列第一子集中包含的跳频序列数量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式表示所述预先构造的映射函数：

其中，i表示集合GP(q)中包含的元素，映射函数M表示将集合GP(q)中的每个元素依次映射到跳频序列第一子集S₁中；

则根据所述预先构造的映射函数对所述第二伪随机跳频序列集合中的各跳频频点进行映射，根据映射结果构建跳频序列第二子集，具体包括：

根据以下公式，将第二伪随机跳频序列集合C′中的每个跳频频点按照所述预先构造的映射函数进行映射，以得到跳频序列第二子集：

其中，S₂表示所述跳频序列第二子集，表示所述跳频序列第二子集中的跳频频点，n表示表示所述跳频序列的长度，k表示所述跳频序列第二子集中包含的跳频序列数量。

7.一种跳频图案的生成装置，其特征在于，包括：

移位变换单元，用于对在预先生成的伪随机跳频序列集合中随机选取出的第一跳频序列进行循环移位变换，得到第一跳频序列集合，其中所述伪随机跳频序列集合是基于预先确定的跳频频点集合生成的；

第二伪随机跳频序列集合生成单元，用于在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，并将删除后得到的伪随机跳频序列集合作为第二伪随机跳频序列集合；

跳频频点计算函数构造单元，用于根据预设跳频序列约束条件，构造跳频频点计算函数；

多级跳频图案生成单元，用于根据所述跳频频点计算函数对所述第一跳频序列集合中各跳频频点进行计算，根据计算结果构建跳频序列第一子集，并将所述跳频序列第一子集确定为与第一服务质量等级对应的跳频图案；

多级跳频图案生成单元，还用于根据预先构造的映射函数，对所述第二伪随机跳频序列集合中的各跳频频点进行映射，根据映射结果构建跳频序列第二子集，将所述跳频序列第二子集确定为与第二服务质量等级对应的跳频图案。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述移位变换单元，具体用于：

根据以下公式，对第一跳频序列进行移位变换，得到第一跳频序列集合：

其中，表示所述第一跳频序列，表示对所述第一跳频序列进行j比特的循环移位变换，G表示第一跳频序列集合，q表示所述预先确定的跳频频点集合中的跳频频点数量；

根据以下公式，对得到的第一跳频序列集合进行表示：

其中，表示所述第一跳频序列集合中第l个跳频频点，l表示跳频序列的长度，v表示所述第一跳频序列集合中包含的跳频序列数量。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二伪随机跳频序列集合生成单元，具体用于：

在所述伪随机跳频序列集合中删除所述第一跳频序列，并根据以下公式表示所述第二伪随机跳频序列集合：

C′＝{C^(k)|k＝1，2，…，k₁-1，k₂-1，…，q-1}；

其中，C′表示以所述第二伪随机跳频序列集合，C^(k)表示所述第二伪随机跳频序列集合中包含的各条跳频序列。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述预设跳频序列约束条件，包括：任意两条跳频序列的汉明相关值为0；

则所述跳频频点计算函数构造单元，具体用于：

根据以下公式构造跳频频点计算函数：

其中，m为常量，m＝0，1，……，Z，表示所述第二跳频序列集合中第k个跳频序列，q表示所述预先确定的跳频频点集合中的跳频频点数量，l表示所述第二伪随机跳频序列集合中第l个跳频频点。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述多级跳频图案生成单元，具体用于：

根据计算结果，基于以下公式构建跳频序列第一子集：

其中，S₁表示跳频序列第一子集，表示跳频序列第一子集中的跳频频点，n表示表示所述跳频序列第一子集中跳频序列的长度，k表示所述跳频序列第一子集中包含的跳频序列数量。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，根据以下公式表示所述预先构造的映射函数：

其中，i表示集合GP(q)中包含的元素，映射函数M表示将集合GP(q)中的每个元素依次映射到跳频序列第一子集S₁中；

则所述多级跳频图案生成单元，具体用于：

根据以下公式，将第二伪随机跳频序列集合C′中的每个跳频频点按照所述预先构造的映射函数进行映射，以得到跳频序列第二子集：

其中，S₂表示所述跳频序列第二子集，表示所述跳频序列第二子集中的跳频频点，n表示表示所述跳频序列的长度，k表示所述跳频序列第二子集中包含的跳频序列数量。