CN110740014A - 一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法及其应用。系统进行必要的初始化，对于分组交换网络中包含的跳频通信传输系统涉及的一个或多个信道中的码片/符号速率进行缩放，检查码片/符号速率的缩放是否正在进行，根据缩放因子1/2^n进行缩放，检查网络分配的频谱空间是否小于通用的频谱空间，按比例缩放码片/符号速率，检查信道是否同步，按比例缩放符号速率，根据信道宽度的大小有效的改变符号速率；该方法应用广阔，在软件无线电、商用无线电、扩频通信领域都可应用。本发明有利于对抗干扰信号，在战术数据链系统中使用具有更高的效率。本发明能够实现通用战术武器数据链波形，具有较好的兼容性。

Description

一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法及其应用

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种数据链系统符号速率缩放模 式的实现方法及其应用。

背景技术

在软件无线电(SDR)领域，通过编写程序在软件驱动的平台上 实现无线电数据传输波形调制和解调机制，常见的调制解调方法包括 频率调制(FM)、幅度调制(AM)、单边带调制(SSB)、双边带调 制(DSB)、残留边带调制(VSB)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)、 高斯最小频移键控(GMSK)、正交幅度调制(QAM)、跳频(FHSS)、 直接序列扩频(DHSS)、正交频分复用(OFDM)等。

软件无线电创造了与计算机功能类似的无线电系统，通过软件来 定义无线电系统的功能并可以进行升级，系统功能不再由固定硬件唯 一确定。SDR被定义为一种信号处理功能由软件实现的无线电，其波 形由采样的数字信号生成，这些数字信号通过高速的数模转换器 (DAC)转换为模拟信号，然后变换成射频(RF)信号通过无线传播 到接收端。接收端使用连接到高速模数转换器(ADC)的射频子系统 捕获来自软件无线电各节点的部分或全部信道的信号。接收端通过运 行数据处理软件提取和解调信道波形。

SDR旨在解决一些空中通信带来的挑战，包括与原有无线电系 统的兼容性；实现传输过程中的多种波形和调制方式(模式控制)； 更高的频谱利用率，如在不同频带进行不同操作；最大限度降低未授 权终端对系统的影响，如数据的拦截、侦察和抗干扰。通过使用开放 标准的软件通信体系架构(SCA)，便于各军用通信系统之间进行信 息传输。SCA具有下述特点：一个通用的开放架构；能够支持多种 形式的应用，如机载、地面、船载、车载、手持等；使用多种频带的 能力；兼容传统无线电系统；能够通过简单的软件升级提升系统性能； 安全性能提升，包括加密能力，用户身份识别和授权，秘钥管理，以 及各层级独立的安全分级；具备组网能力，支持传统网络协议；软件 可复用性；支持即插即用和实时重构，通过波形变换便捷实现转换。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种数据链系统 符号速率缩放模式的实现方法及其应用。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法，包括以下步骤：

(1)系统进行必要的初始化，比如确定系统使用的网络带宽，以及 预定的静态缩放因子，进入步骤(2)；

(2)对于分组交换网络中包含的跳频通信传输系统涉及的一个或多 个信道中的码片/符号速率进行缩放，进入步骤(3)；

(3)检查码片/符号速率的缩放是否正在进行，如果正在进行缩放操 作，进入步骤(9)；如果没有进行缩放，进入步骤(4)；

(4)根据缩放因子1/2^n进行缩放，常见的缩放因子有1/2、1/4、1/8 或1/16，也可以是任意小于1的数，进入步骤(5)；

(5)检查网络分配的频谱空间是否小于通用的频谱空间，如果小于 通用的频谱空间，进入步骤(9)；如果大于通用的频谱空间，进入 步骤(6)；

(6)按比例缩放码片/符号速率，通过按比例降低符号速率(如2倍、 4倍)来提升系统应对分组冲突的性能，进入步骤(7)；

(7)检查信道是否同步，如果信道同步，进入步骤(9)；如果信道 未同步，进入步骤(8)；

(8)按比例缩放符号速率，较宽的信道使用较快的符号速率，较窄 的信道使用较慢的符号速率，根据信道宽度的大小有效的改变符号速 率，进入步骤(9)；

(9)结束。

一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法，在军用系统、 多用户突发传感器系统的应用，以及在软件无线电、商用无线电、扩 频通信领域的应用。

一种扩频收发机，收发机可以通过配置实现拥有符号调制参数和 符号速率的调制波形的发送；

收发机具有符号速率缩放模式调制，通过配置使符号速率改变为预先 定义的值；

收发机进一步配置发送的调制波形，使其成为扩频信号；

收发机通过进一步配置来完成多个频率通道上与多个收发机的通信， 每一个信道都有预先设定好的符号速率和频率带宽；

收发机的符号速率缩放模式调制进一步配置通过使用小于1的缩放 因子对预设的符号速率进行缩小，同时减小了预设的频带宽度；其中 缩放因子是1/2^n(其中n为正整数)；

符号速率的缩放模式调制在软件无线电SDR领域通过软件实现，收 发机传输的扩频信号是跳频扩频信号；

采用随机异步传输；

多个收发机，每个收发机都有多个信道，多个节点组成一个网络，节 点之间使用分组交换网络通信；

作为众多节点中的一个，每个收发机都使用软件调制来扩展跳频图案 集，通过软件调制提高了分组接收的成功率，降低同一时间发送的两 个脉冲之间发生冲突的可能性，软件调制可以被配置成在突发模式下 传输，检测多个信道下信道的同步，根据信道的宽度改变符号速率； 收发机的符号速率缩放模式调制配置为在任意点动态地、实时地减少 符号速率，其中信道的接入采用SPMA协议。

一种扩频收发机，收发机可以通过配置实现拥有符号调制参数和 符号速率的调制波形的发送；

收发机具有符号速率缩放模式调制，通过配置使符号速率改变为预先 定义的值；

收发机进一步配置发送的调制波形，使其成为扩频信号；

收发机通过进一步配置来完成多个频率通道上与多个收发机的通信， 每一个信道都有预先设定好的符号速率和频率带宽；

收发机的符号速率缩放模式调制进一步配置通过使用小于1的缩放 因子对预设的符号速率进行缩小，同时减小了预设的频带宽度；其中 多个收发机，每个收发机都有多个信道，多个节点组成一个网络，节 点之间使用分组交换网络通信；

收发机传输的扩频信号是跳频扩频信号，其中信道的接入采用SPMA 协议；

收发机可以进一步配置为采用突发模式传输，检测多个信道的信道同 步，根据信道的宽度改变符号速率。

波形是数据链系统波形，多个节点是数据链系统节点，收发机 的干信比由网络内的每个收发机在突发模式下的传输来设置，使得干 扰源强度低于数据链系统节点的干扰门限；每个收发机的符号速率缩 放模式可以在任何时间点(即实时的)减小符号速率。

一种扩频收发机的网络通信方法，包括以下步骤：

发送的调制波形具有符号调制参数和符号数据速率；

减小调制波形的符号速率，使其从当前的符号速率降低到更低的符号 速率；

在分组交换网络中提供多种收发机，每个收发机传输的调制波形都是 扩频信号；

每个收发机都可以操作多个信道和其他收发机进行通信，收发机的每 个通道都有预先设计好的带宽和预定的符号速率；

减小预定的符号速率通过小于1的缩放因子实现，并且可以减小至少 一个设计好的信道频率带宽；

设置突发传输模式下网络内每个收发机的干信比，使得干扰源强度低 于数据链系统节点的干扰门限，其中波形是数据链系统波形，多个节 点是数据链系统节点。

设置缩放因子为1/2^n(其中n为正整数)，其中符号速率的缩 放由软件无线电SDR中的软件完成；

收发机的扩频信号作为跳频扩频信号传输；

扩频信号的传输是随机异步传输，随机异步信号的传输使用统计优先 级随机接入SPMA。

提供多个收发机，每个收发机操作多个信道，多个节点组成网 络，节点之间通信由分组交换网络实现；

扩展多个网络节点收发机的跳频图案集，由此提升传输数据包的成功 率，减小同一时间两个给定数据包传输的碰撞概率；

在多个信道中进行同步信道检测；根据同步信道的检测出的信道 宽度改变符号速率。

在软件无线电SDR中符号速率缩放由软件实现；收发机传输的 扩频信号是跳频扩频信号；在任意时间(即实时的)动态减小符号速 率。

提供多个收发机，每个收发机操作多条信道，多个节点组成网络， 节点之间通过分组交换网络通信；收发机传输的扩频信号是跳频扩频 信号；各收发机之间采用突发模式传输，在多个信道中检测同步信道， 根据信道宽度改变符号速率；在任意时间(即实时的)动态减小符号 速率。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明使用的体系架构 有利于对抗干扰信号，在战术数据链系统中使用具有更高的效率。 本发明能够实现通用战术武器数据链波形，与其他数据链系统具有较 好的兼容性。本发明可以用于软件无线电(SDR)领域。

本发明能够使空间数据链信号具备可缩放性，以适应有限分配的 量化带宽。空间信号是对用于软件无线电波形的所有射频信号属性的 统称。例如调制方式、脉冲数据形式和脉冲特性、差错控制编码等。 更进一步说，本发明的体系结构和方法对能量进行了重新分配，能够 很好的对抗TDL中的敌方干扰。

本发明可以被用作实现通用战术武器数据链波形，这些波形遵循 数据链网络的统一标准。目前，数据链系统在指定的带宽下具有固定 的频率通道数目。这些通道可以被编程到跳频图案对应的频点上，对 于未被使用的频点可以在长期使用的场景中被删除，或暂时从跳频图 案集中删除。一些意图用于数据链系统的频带也可能用于其他的无线 电服务。由于通道宽度和固定业务的共享，频带内存在没有共享服务 的剩余的频点。因此本发明可以用于数据链网络。

本发明使用了硬件、软件模块，通过使用扩频收发机系统中的统 计优先级接入技术(SPMA)的符号速率缩放模式来实现符号速率缩放。 扩频系统采用符号速率的缩放模式可以达到以下目的：1)通过把发 射功率集中到可调节带宽的信道上，很大程度加大了敌方进行干扰的 难度；2)提供一种更高效的方法，将跳频信道映射到给定分配的带 宽上；3)在更窄的跳频空间内维持合理的跳频频点数目，确保优化 的统计优先级多址接入技术具有良好的性能。SPMA代表了统计优先级 接入技术，是数据链系统使用的一项专利技术，该技术在优化网络吞 吐量的同时，允许网络内所有参与者随机异步传输。

本发明可以通过数据链系统波形符号速率缩放来实现。目前常见 的缩放因子包括1/2、1/4、1/8，有些系统可能用到1/16。其他可选 的缩放因子包含但不局限于1/2^n(其中n是任意正整数)。

附图说明

图1本发明实现方法的流程图。

图2(a和b)列举了未使用本发明前信号网络在频域的情况。

图3(a和b)列举了使用本发明后信号网络在频域的情况。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。

本发明的方法和设备可能是硬件的，如实现一个扩频接收机，采 用硬连线编程的方式实现系统功能(如ASIC)，通过计算机语言编写 (如C、C++、Perl、JAVA等)固件或软件，将它们保存在存储器里由 硬件运行，一些更高级的应用则需要通过带有操作系统的计算机系统 来运行。典型的计算机系统一般具有一个或多个处理器，主存储器和 辅助存储器与处理器共同协作，完成指令的执行，其中I/O是指显示 器、鼠标、键盘以及一些专用的硬件和固件。根据构成和实现软件的 语言，源代码、目标代码、可执行软件可能拥有任何数量的类、函数、 对象、变量、模板和代码行，代码的组成和结构(通常包括“进程”、 “阶段”、“块”、“功能模块”和“软件模块”)按照本文描述 的阶段实现，可以是独立的应用软件，也可以由其他应用软件或固件 调用。软件进程或软件模块是结构化的，因此应用中的一部分代码具 有多种功能，体现了面向对象编程的思想(例如一个过载过程)。不 仅如此，多个部分的代码也可以具有多个功能，像单个代码一样遵循 功能化思想。本发明中无论处于进程的哪一个阶段，中间值、变量和 数据都会保存为程序最近使用产生的值。另外，本发明的二进制执行 文件和软件源文件被存放于可靠的计算机存储介质(如便携的磁盘)、 存储器(如flash RAM)、DVD和CD-ROM中。

图2(a)和(b)描述了当前数据链系统的网络频谱在频域内的 波形图。本发明使用硬件、软件模块，软件模块满足软件无线电的特 点，使用扩频收发机系统的符号速率缩放模式对数据链系统波形的符 号速率进行缩放。数据链系统波形可以是任何形式的调制波形，例如 典型的模拟正弦载波；由多个正弦波组成的数字脉冲序列；以及幅度 /频率/相位等携带信息的调制波形。数据链系统波形是典型的扩频波 形，可以通过跳频扩频(FHSS)、直接序列扩频(DSSS)、PN扩展(使 用PN序列)、时间加扰、线性调频以及上述技术的结合来实现。数据 链系统波形可以通过调制参数、预定符号或符号调制参数进行调制， 相关技术包括二进制或M进制的幅移键控(ASK)、频移键控(FSK) 或相移键控(PSK)以及其他类似技术。现行的数据链系统具有固定 的数量的频率通道，每个信道具有设计好的带宽。图2(a和b)用相 量(在时域中)的形式描述数据链系统的频率通道，线谱11、13、15 位于每个信道带宽的中心频点，线谱19到21以线谱11为中心，线谱21 到23以线谱13为中心，线谱23到25以线谱15为中心。用相量来表明简 单的时域正弦波只是为了作一些概念上的说明，通常情况本发明可以 使用任何形式的波形。此外，实际应用中带宽不一定像图1中一样具 有相同的宽度。更进一步说，相邻的带宽甚至有可能是部分重叠的。

当使用扩频调制和传输时，这些带宽形式的信道可以被编程到跳 频图案对应的频点上。图1中的点对这种情况从概念上进行了描述， 如在带宽之下的点27、29、31，通过实心或者空心圆点独立地表示当 前带宽所处的是发送/接收状态还是未激活状态。图2(a)和图2(b) 简单介绍了不同时间点的频谱情况。在任意给定的时间点都可以激活 频率或频率集的状态改变，图2(b)和图2(a)对其进行了比较说明， 例如带宽29在图2(b)中被激活，但在图2(a)中带宽29并没有被激 活，而是带宽31处于激活状态，信号可以通过更宽的频带传输，因此 信道比特可以成为网络的一部分以适应新的用户，能够进行高级加 密，具备扩频系统在行业内的其他优势。

当扩频系统使用了多个不同的发射节点和接收节点时，这些节点 可能存在一些未被使用的带宽。这些带宽可以在长期使用的基本场景 宽度(网络宽度)中被删除，或者被暂时删除(将频点暂时从跳频图 案中删除)。一些期望被用于数据链系统的频带可能同时被用于其他 无线电服务。信道带宽和固定分配的共享频带可能存在一些剩余的未 被任何服务共享的频点，这些频点可能被用作中心频率。注意本发明 在发射机或接收机上的使用，或者在更常见的一些案例中被用于收发 信机(一种兼具模拟或数字信号收发功能的设备)，包括卫星转发器 和网络适配器。本发明更适用于分组交换网络节点，但并不局限于分组交换，也可以用于其他网络协议。

图3根据频域内对带宽的影响描述了本发明的体系架构。本发明 使用了硬件、软件模块，使用扩频收发机系统的符号速率缩放模式， 使用M进制符号调制进行连续波调制传输，通过预先设定的原始符号 速率对数据链系统波形的符号速率进行缩放。

本发明使用了硬件、软件模块实现发射机和接收机，使用扩频收 发机系统中得符号速率缩放模式模块进行数据链系统波形符号速率 的缩放。扩频系统采用符号速率的缩放模式可以达到以下目的：1) 通过将发射功率集中到可调节、可缩放的信道带宽上，从而很大程度 上增加了敌对干扰的难度；2)提供一种更高效的方法，将跳频信道 映射到给定分配的带宽上；3)在更窄的跳频空间内维持合理的跳频 频点数目，确保优化的优先级多址接入技术具有良好的性能。本发明 可以通过缩放数据链系统波形符号速率实现。目前常见的缩放因子包 括1/2、1/4、1/8，有些系统可能用到1/16。其他可选的缩放因子包 含但不局限于1/2^n(其中n是任意正整数)。其他用于减少符号速率 的缩放因子不局限于1/2^n(其中n是任意正整数)，可以是任意小于 1的数。对于进行信号接收的收发机，本发明使用统计优先级多址接 入技术SPMA进行信道接入，信号使用SPMA协议随机异步发送。

本发明的收发机使用SPMA进行信道接入。SPMA通过从一些突发信 号里分离出单个突发信号的Aloha传输来提升Aloha的信道接入成功 率。Aloha是TDMA传输系统的一种，用于卫星和地面无线电链路。小 突发信号在时域和频域上满足伪随机分布。使用差错控制编码，所以 不是所有的小突发信号都需要被百分百无差错接收才能恢复出正确 的发送信息。SPMA可以应对相关联的事件。如果在同一时间段有多个 用户同时进行数据传输，仍旧会发生很大的传输随机性，因为全部的 数据传输会被分成多个子数据传输块，以便于具有足够的子数据传输 块允许在同一时间段内进行若干用户的传输数据重建。

SPMA使用了具有特别好的纠删属性的差错控制编码。在编码理论 中，纠删码属于接收传输的一个领域，主要用来解决数据传输过程中 产生的错误，而非接收机本身带来的数据错误。因此，在接收传输丢 失部分数据的情况下，纠删码可以在译码器中通过剩余数据重建丢失 的部分数据。相比于数据传输中产生的随机错误对数据正确接收带来 的不良影响，纠删码在已知丢失部分数据的情况下仍旧可以重建丢失 数据得到完整的传输数据，对数据正确接收提供了帮助。无线电传输 具有一个特点，即相邻的接收机在相同频段存在遮挡，不仅如此相邻 频段间还存在不可避免的杂散干扰。由于SPMA子传输间存在足够的间隔，SPMA利用信道编码的擦除特性使得发射机在发射的过程中也能接 收，甚至可以同时接收多个相同的传输。

在本发明中，如果干扰机向给定带宽发送干扰信号，符号速率的 缩放可以保证信噪比或“J/S”，从而有利于数据链系统节点的信息 传输。

在本发明中，如果某个战区有固定的分配空间，只允许容纳1/4 个有效的跳频频点，降低符号速率可以减少数据包冲突，因此跳频图 案集将被2倍、4倍或者更多的增加。

在本发明中，甚至可能同时使用多种不同的信道带宽，来适应给 定时间里进行突发数据传输的信道的符号速率，例如在带宽较宽的信 道里传输的数据采用最快的符号速率，在带宽较窄的信道里传输的数 据采用较慢的符号速率。

图3描述了多种在各自带宽里被缩放的相量，与图2相关，缩放 因子用1/N表示，本例中N＝2(如1/2)。符号数据速率的周期在时 域变成原来的两倍(例如符号速率表示为频率F，符号周期表示为T， 当F降低时，T会增加，因为F＝1/T)，频域带宽将会减少，按照众 所周知的傅里叶变换公式进行缩放变换：v(kt)＝1/|k|V(f/k)。也就 是说，信号在一个域内的压缩会造成其在另一个域内的展宽，反之亦 然。对于连续信号，如果V(f)是v(f)的傅里叶变换，那么1/|k|V(f/k) 就是v(kt)的傅里叶变换，其中k是控制缩放的参数。

图3描述了各相量的线谱(在时域)，线谱202、204、206、208、 210、212位于每个信道带宽的中心频点，线谱221到212以线谱202 为中心，线谱223到221以线谱204为中心，线谱225到223以线谱 206为中心，线谱227到225以线谱208为中心，线谱229到227以 线谱210为中心，线谱231到229以线谱212为中心。

假设时域图3的符号数据速率与图2的符号数据速率相比已经减 半(如频率的缩减导致周期的增加)，在频域图3的带宽比图2更窄。 从原理上讲带宽将会减半，但实际的带宽变化由傅里叶变换公式计算 得出。因此以相量线谱202、204、206、208、210、212为中心频点 的带宽宽度与图2分配的带宽相比减少了一半，例如图2中以线谱 11为中心线谱19和线谱21为边界表示的带宽比图3中以线谱202 为中心线谱219和线谱221为边界表示的带宽要宽，因为与图2的符 号速率相比图3的符号速率减小了一半。像之前的图片中提到的，虽 然时域中的正弦波在频域表示为相量，但时域波形通常情况下可以使 用任何形式的波形。

本发明使用了与之前跳频扩频调制相同的波形，由实心和空心的 圆点标记。因此图3中的点205在某个时刻被激活的同时，在时域带 宽上的另外的点207和209也被激活，这种对应关系从概念上阐述了 频率的跳变导致了频谱的扩展。

图1给出的流程图描述了本发明的执行方法。虽然本文描绘的图 1是自顶向底面向流程的，但实际程序更多是面向对象的，使用UML 语言编写，由信息和信息反馈计时器来驱动。更进一步看，当本发明 用软件实现时，比如作为SDR，实现本文定义的多种功能的软件模块 可能属于符号速率缩放模式调制的一部分或其他的模块，不失一般 性。

本发明在符号速率实时缩放(如动态缩放)和按比例缩放(如静 态缩放)方面做了仔细地考量。实时缩放是最终的实现，它需要了解 某时刻网络内每个节点的未使用带宽的情况。然而，完全实现实时缩 放难度非常大。因此，采用一个折中的方法，通过初始化按比例缩放 或初始化配置，即静态缩放，来降低实时缩放的难度，为本设计的实 现奠定了基础。

在图1第310步中，本发明在一开始做出了一些合适的初始化， 比如决定本设计使用的网络带宽，以及使用什么样的缩放因子，然后 进行312步，标题为“码片/符号速率缩放”，使得跳频通信传输网 络中的一个或多个信道的分组交换系统中符号速率被缩小，正如此处 所述。在第314步，标题为“正在进行缩放？”，程序检查系统是否 正在进行缩放操作，第316步，标题“按1/2^n进行缩放”中指出， 速率由缩放因子1/2、1/4、1/8或1/16，或者通用的1/2^n进行缩 放，其中n是一个整数。然而在普遍的例子里，缩放因子可以是任意数，而不一定是2的整数倍。

第312和316步的缩放因子是为了确保当存在给定带宽的敌方干 扰时，通过符号速率的缩放保证系统的J/S(干扰和信号的比率)低 于数据链系统中节点的干扰门限。

在第318步，标题为“分配空间受限？”，程序检查网络分配的 频谱空间是否小于通用的频谱空间。在有限的分配空间里，只有如前 例所述的1/4的有效的跳频频点被允许使用。分组冲突的性能将通过 降低符号速率(即双倍或四倍增加跳频图案集)来提升，该方法在第 320步完成，标题为“按比例缩放码片/符号速率”。符号速率和跳 频图案集两者是相反的。当多个节点共同竞争发送机会时，发送数据 包被成功接收的概率将会随跳频图案集扩展而提升。更大规模的跳频 图案集能降低同一时间发送的两个脉冲之间发生冲突的可能性。

如果不存在固定的分配空间，或者在第320步之后，程序检查第 322步，标题为“信道同步？”，用来验证同步信道的存在。如果本 发明用于可变带宽下多个信道的网络同步，符号速率能够适应特定信 道从而优化特定的数据链系统突发信号。数据链系统网络通常工作在 突发模式，即确定条件下通信信道的高速传输模式，系统在有限时间 发送高速的突发数据。例如，多路传输信道可能在数据自身的带宽里 暂停若干数据流的传输，并在整个带宽内发送一个高速的数据流；本 质上，假定系统具有小数倍的符号速率，同时希望将频带段聚集在一 起。如果检测到同步信道，在第324步，标题为“按比例缩放符号速 率”，较宽的信道使用较快的符号速率，较窄的信道使用较慢的符号 速率，根据信道宽度的大小有效的改变符号速率。在第326步，程序 结束。

以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对 实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围 之内。

Claims (10)

1.一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)系统进行必要的初始化，比如确定系统使用的网络带宽，以及预定的静态缩放因子，进入步骤(2)；

(2)对于分组交换网络中包含的跳频通信传输系统涉及的一个或多个信道中的码片/符号速率进行缩放，进入步骤(3)；

(3)检查码片/符号速率的缩放是否正在进行，如果正在进行缩放操作，进入步骤(9)；如果没有进行缩放，进入步骤(4)；

(4)根据缩放因子1/2^n进行缩放，常见的缩放因子有1/2、1/4、1/8或1/16，或是任意小于1的数，进入步骤(5)；

(5)检查网络分配的频谱空间是否小于通用的频谱空间，如果小于通用的频谱空间，进入步骤(9)；如果大于通用的频谱空间，进入步骤(6)；

(6)按比例缩放码片/符号速率，通过按比例降低符号速率来提升系统应对分组冲突的性能，进入步骤(7)；

(7)检查信道是否同步，如果信道同步，进入步骤(9)；如果信道未同步，进入步骤(8)；

(8)按比例缩放符号速率，较宽的信道使用较快的符号速率，较窄的信道使用较慢的符号速率，根据信道宽度的大小有效的改变符号速率，进入步骤(9)；

(9)结束。

2.如权利要求1所述的一种数据链系统符号速率缩放模式的实现方法，其特征在于，该方法在军用系统、多用户突发传感器系统的应用，以及在软件无线电、商用无线电、扩频通信领域的应用。

3.一种扩频收发机，其特征在于，收发机可以通过配置实现拥有符号调制参数和符号速率的调制波形的发送；

收发机具有符号速率缩放模式调制，通过配置使符号速率改变为预先定义的值；

收发机进一步配置发送的调制波形，使其成为扩频信号；

收发机通过进一步配置来完成多个频率通道上与多个收发机的通信，每一个信道都有预先设定好的符号速率和频率带宽；

收发机的符号速率缩放模式调制进一步配置通过使用小于1的缩放因子对预设的符号速率进行缩小，同时减小了预设的频带宽度；其中

缩放因子是1/2^n，其中n为正整数；

符号速率的缩放模式调制在软件无线电SDR领域通过软件实现，收发机传输的扩频信号是跳频扩频信号；

采用随机异步传输；

多个收发机，每个收发机都有多个信道，多个节点组成一个网络，节点之间使用分组交换网络通信；

作为众多节点中的一个，每个收发机都使用软件调制来扩展跳频图案集，通过软件调制提高了分组接收的成功率，降低同一时间发送的两个脉冲之间发生冲突的可能性，软件调制可以被配置成在突发模式下传输，检测多个信道下信道的同步，根据信道的宽度改变符号速率；

收发机的符号速率缩放模式调制配置为在任意点动态地、实时地减少符号速率，其中信道的接入采用SPMA协议。

4.一种扩频收发机，其特征在于，收发机可以通过配置实现拥有符号调制参数和符号速率的调制波形的发送；

收发机具有符号速率缩放模式调制，通过配置使符号速率改变为预先定义的值；

收发机进一步配置发送的调制波形，使其成为扩频信号；

收发机通过进一步配置来完成多个频率通道上与多个收发机的通信，每一个信道都有预先设定好的符号速率和频率带宽；

收发机的符号速率缩放模式调制进一步配置通过使用小于1的缩放因子对预设的符号速率进行缩小，同时减小了预设的频带宽度；其中

多个收发机，每个收发机都有多个信道，多个节点组成一个网络，节点之间使用分组交换网络通信；

收发机传输的扩频信号是跳频扩频信号，其中信道的接入采用SPMA协议；

收发机可以进一步配置为采用突发模式传输，检测多个信道的信道同步，根据信道的宽度改变符号速率。

5.如权利要求4所述的一种扩频收发机，其特征在于，波形是数据链系统波形，多个节点是数据链系统节点，收发机的干信比由网络内的每个收发机在突发模式下的传输来设置，使得干扰源强度低于数据链系统节点的干扰门限；每个收发机的符号速率缩放模式可以在任何时间点减小符号速率。

6.一种扩频收发机的网络通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

发送的调制波形具有符号调制参数和符号数据速率；

减小调制波形的符号速率，使其从当前的符号速率降低到更低的符号速率；

在分组交换网络中提供多种收发机，每个收发机传输的调制波形都是扩频信号；

每个收发机都可以操作多个信道和其他收发机进行通信，收发机的每个通道都有预先设计好的带宽和预定的符号速率；

减小预定的符号速率通过小于1的缩放因子实现，并且可以减小至少一个设计好的信道频率带宽；

设置突发传输模式下网络内每个收发机的干信比，使得干扰源强度低于数据链系统节点的干扰门限，其中波形是数据链系统波形，多个节点是数据链系统节点。

7.如权利要求6所述的一种扩频收发机的网络通信方法，其特征在于，设置缩放因子为1/2^n，其中n为正整数，其中符号速率的缩放由软件无线电SDR中的软件完成；

收发机的扩频信号作为跳频扩频信号传输；

扩频信号的传输是随机异步传输，随机异步信号的传输使用统计优先级随机接入SPMA。

8.如权利要求7所述的一种扩频收发机的网络通信方法，其特征在于，提供多个收发机，每个收发机操作多个信道，多个节点组成网络，节点之间通信由分组交换网络实现；

扩展多个网络节点收发机的跳频图案集，由此提升传输数据包的成功率，减小同一时间两个给定数据包传输的碰撞概率；

在多个信道中进行同步信道检测；根据同步信道的检测出的信道宽度改变符号速率。

9.如权利要求6所述的一种扩频收发机的网络通信方法，其特征在于：在软件无线电SDR中符号速率缩放由软件实现；

收发机传输的扩频信号是跳频扩频信号；

在任意时间动态减小符号速率。

10.如权利要求6所述的一种扩频收发机的网络通信方法，其特征在于：提供多个收发机，每个收发机操作多条信道，多个节点组成网络，节点之间通过分组交换网络通信；

收发机传输的扩频信号是跳频扩频信号；

各收发机之间采用突发模式传输，在多个信道中检测同步信道，根据信道宽度改变符号速率；

在任意时间动态减小符号速率。

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