CN111131112B - 一种基于dpsk的新型差分跳频无线通信方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于DPSK的新型差分跳频无线通信架构，首先，待发送信息比特在跳频序列的一跳时间内实现差分编码，进行信息发送；其次，跳频频点由当前发送的信息及历史发送信息采用编码映射决定；最后，单跳数据恢复采用差分解调算法，信息频点及干扰频点由FFT算法检测，并通过可变参数窄带滤波器剔除干扰频点。本发明跳频时隙内DPSK调制信号和差分跳频图案，均携带传输的信息内容，两种通信模式协同工作，提升通信系统可靠性。在接收端，首先通过FFT频点监测，可对下一时隙频点进行预测，设计相应的带通滤波器滤波，最后进行DPSK差分解调，可有效的对干扰信号进行消除，降低干扰对系统影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于DPSK的新型差分跳频无线通信架构，主要应用于高速跳频通信系统或组网通信系统。
背景技术
跳频通信系统由于其出色的抗干扰、抗衰落性能在多种地面及空中移动通信系统得到应用，发送端按照跳频序列控制频率合成器，产生一个频率不断跳变的信号。在接收端，其跳频序列需要与发送端一致，经过解跳，恢复数据信息；
差分跳频通信系统是一种特殊的跳频通信系统，相比常规跳频通信系统，发端没有传统意义上的数字调制过程，跳频序列是通过当前数字比特信息及历史比特信息经过编码映射得到，跳频时隙仅传输载波，接收端通过FFT获取当前频点及历史频点，通过频点信息进行映射并解码，还原原始信息。此种通信方式，由于接收端不需要完全的同步，可以实现宽带异步接收，从而实现高速跳频及数字传输；
针对高速跳频应用，提出一种基于DPSK的新型差分跳频无线通信架构。该架构通过在跳频时隙内采用DPSK调制方式，能够提升差分跳频系统的可靠性，并缩短跳频信号的捕获时间，提升通信系统的鲁棒性。
发明内容
本发明的技术解决问题是：针对差分跳频系统信息高可靠传输，提出一种无线信息传输架构，提升通信系统的可靠性。
本发明的技术解决方案是：
一种基于DPSK的新型差分跳频无线通信架构，
该差分跳频无线通信架构每个跳频时隙内传输一个比特信号；
每个比特信号采用DPSK信号进行调制；
跳频时隙内频点由当前比特信息及历史比特信息通过编码映射决定；
待发送信息比特在跳频序列的一跳时间内实现差分编码，进行信息发送；
接收采用差分解调及FFT频点鉴别相结合的方式。
进一步的，根据当前发送的比特信息及历史比特信息，结合特定编码，生成当前跳频时隙内频点。
进一步的，跳频时隙内信号调制：根据当前发送的比特信息，生成双比特的DPSK调制信号，该信号与当前频点进行频率综合，生成射频信号输出。
进一步的，发送端信息处理：
(1)、接收当前信息比特；
(2)、当前信息比特与历史信息比特一起，进行编码，映射成跳频图案，产生当前时隙频点；
(3)、当前比特信息进行DPSK调制；
(4)、DPSK信号按频点进行频率综合，生成射频信号；
(5)、射频信号通过功率放大器和天线进行空间发射。
进一步的，接收端信息解析：
(1)、信号经天线、射频部分电路后，进行数字采样；
(2)、一路数字化信号执行FFT运算，对当前频点进行估计；
(3)、另一路数字化信号执行差分DPSK解调，还原当前比特；
(4)、步骤(2)当前频点信息和历史频点信息进行映射解码，还原当前比特信息；
(5)、将两种途径比特信息进行比对，输出最终结果。
进一步的，接收端抗干扰处理：
(1)、通过当前信息比特与历史信息比特能够推导下一时隙频点；
(2)、在下一时隙，设计带通滤波器或执行FFT计算，将除推导的频点外信号进行滤除；
(3)、将滤波后信号进行差分DPSK解调，还原原始比特信息。。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)提升通信系统可靠性
跳频时隙内DPSK调制信号和差分跳频图案，均携带传输的信息内容，两种通信模式协同工作，提升通信系统可靠性。
(2)提升系统抗干扰性能
在接收端，首先通过FFT频点监测，可对下一时隙频点进行预测，设计相应的带通滤波器滤波，最后进行DPSK差分解调，可有效的对干扰信号进行消除，降低干扰对系统影响。
附图说明
图1基于DPSK的新型差分跳频无线通信架构示意图；
图2发送端系统框图；
图3接收端系统框图；
图4接收端信号捕获信息处理流程；
图5接收端抗干扰信息处理流程。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式做进一步介绍。本发明所述一种基于DPSK的新型差分跳频无线通信架构详细实现过程如下。
如图1所示，本发明提出一种基于DPSK的新型差分跳频无线通信架构，该差分跳频无线通信架构每个跳频时隙内传输一个比特信号；
每个比特信号采用DPSK信号进行调制；
跳频时隙内频点由当前比特信息及历史比特信息通过编码映射决定；
待发送信息比特在跳频序列的一跳时间内实现差分编码，进行信息发送；
接收采用差分解调及FFT频点鉴别相结合的方式。
根据当前发送的比特信息及历史比特信息，结合特定编码，生成当前跳频时隙内频点。
跳频时隙内信号调制：根据当前发送的比特信息，生成双比特的DPSK调制信号，该信号与当前频点进行频率综合，生成射频信号输出。
如图2所示，发送端信息处理：
(1)、接收当前信息比特；
(2)、当前信息比特与历史信息比特一起，进行编码，映射成跳频图案，产生当前时隙频点；
(3)、当前比特信息进行DPSK调制；
(4)、DPSK信号按频点进行频率综合，生成射频信号；
(5)、射频信号通过功率放大器和天线进行空间发射。
如图3、4所示，接收端信息解析：
(1)、信号经天线、射频部分电路后，进行数字采样；
(2)、一路数字化信号执行FFT运算，对当前频点进行估计；
(3)、另一路数字化信号执行差分DPSK解调，还原当前比特；
(4)、步骤(2)当前频点信息和历史频点信息进行映射解码，还原当前比特信息；
(5)、将两种途径比特信息进行比对，输出最终结果。
如图5所示，接收端抗干扰处理：
(1)、通过当前信息比特与历史信息比特能够推导下一时隙频点；
(2)、在下一时隙，设计带通滤波器或执行FFT计算，将除推导的频点外信号进行滤除；采用可变参数窄带滤波器进行滤波。
(3)、将滤波后信号进行差分DPSK解调，还原原始比特信息。
Claims (2)
1.一种基于DPSK的新型差分跳频无线通信方法，其特征在于：
该差分跳频无线通信架构每个跳频时隙内传输一个比特信号；
每个比特信号采用DPSK信号进行调制；
跳频时隙内频点由当前比特信息及历史比特信息通过编码映射决定；
待发送信息比特在跳频序列的一跳时间内实现差分编码，进行信息发送；
接收采用差分解调及FFT频点鉴别相结合的方式；
根据当前发送的比特信息及历史比特信息，结合特定编码，生成当前跳频时隙内频点；
跳频时隙内信号调制：根据当前发送的比特信息，生成双比特的DPSK调制信号，该信号与当前频点进行频率综合，生成射频信号输出；
发送端信息处理：
(1)、接收当前信息比特；
(2)、当前信息比特与历史信息比特一起，进行编码，映射成跳频图案，产生当前时隙频点；
(3)、当前比特信息进行DPSK调制；
(4)、DPSK信号按频点进行频率综合，生成射频信号；
(5)、射频信号通过功率放大器和天线进行空间发射；
接收端信息解析：
(1)、信号经天线、射频部分电路后，进行数字采样；
(2)、一路数字化信号执行FFT运算，对当前频点进行估计；
(3)、另一路数字化信号执行差分DPSK解调，还原当前比特；
(4)、步骤(2)当前频点信息和历史频点信息进行映射解码，还原当前比特信息；
(5)、将两种途径比特信息进行比对，输出最终结果；
接收端抗干扰处理：
(1)、通过当前信息比特与历史信息比特能够推导下一时隙频点；
(2)、在下一时隙，设计带通滤波器或执行FFT计算，将除推导的频点外信号进行滤除；
(3)、将滤波后信号进行差分DPSK解调，还原原始比特信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于DPSK的新型差分跳频无线通信方法，其特征在于：采用可变参数窄带滤波器进行滤波。
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