CN114024569B - 用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统和方法 - Google Patents

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CN114024569B CN202111295734.3A CN202111295734A CN114024569B CN 114024569 B CN114024569 B CN 114024569B CN 202111295734 A CN202111295734 A CN 202111295734A CN 114024569 B CN114024569 B CN 114024569B
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Abstract

本发明涉及提出了一种用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统和方法，包括发射机和接收机；发射机基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将跳频载波发送；接收机由并行两路的第一跳频模块和第二跳频模块组成，两路同时接收跳频载波信号，抽样判决后进行合并生成接收码元。本发明针对航天测控及数传的传输分离造成的接收复杂度和浪费接收资源问题，结合航天测控链路的低信噪比传输和航天数传链路的高信噪比传输场景，应用基于随机共振处理对偶序列跳频通信模式在高信噪比和低信噪比的适应优势，建立新的航天测控及数传一体化的通信模式，有效降低航天测控及数传接收机的接收复杂度。本发明还涉及一种能量发射机和能量接收机。

Description

用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统和方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统。
背景技术
航天测控链路多针对低信噪比通信场景设计，且由其高可靠性要求，传输速率一般较低。此外，航天数传链路大多针对高信噪比场景设计，传输容量大，传输速率一般较高，且随着航天业务的拓展和信息种类的增多，航天数传速率会进一步提高。鉴于航天测控链路和数传链路的应用场景和特性要求不同，目前多采用航天测控及数传分离的传输方法和通道，增大了接收复杂度和浪费接收资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统，所述系统包括发射机和接收机；
所述发射机，用于根据发送码元选择第一信道或第二信道，并基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将所述跳频载波通过天线进行发送；
所述接收机包括信号接收模块、第一跳频模块、第二跳频模块以及判决混合模块，其中，所述第一跳频模块和所述第二跳频模块并行两路；
所述信号接收模块，用于接收所述发射机发出的射频信号，并将所述射频信号经处理后，分别发送至所述第一跳频模块和所述第二跳频模块；
所述第一跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第一判决点数生成第一跳频载波信号的解调接收信号，并将所述第一跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块；
所述第二跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第二判决点数生成第二跳频载波信号的解调接收信号，并将所述第二跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块；
所述判决混合模块，用于接收所述第一跳频载波信号的解调接收信号和第二跳频载波信号的解调接收信号，并对所述第一跳频载波信号的解调接收信号和所述第二跳频载波信号的解调接收信号进行抽样判决后进行合并，生成接收码元。
本方法发明的有益效果是：提出了一种用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统，所述系统包括发射机和接收机；所述发射机，用于根据发送码元选择第一信道或第二信道，并基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将所述跳频载波通过天线进行发送；所述接收机包括信号接收模块、第一跳频模块、第二跳频模块以及判决混合模块，其中，所述第一跳频模块和所述第二跳频模块并行两路；所述信号接收模块，用于接收所述发射机发出的射频信号，并将所述射频信号经处理后，分别发送至所述第一跳频模块和所述第二跳频模块；所述第一跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第一判决点数生成第一跳频载波信号的解调接收信号，并将所述第一跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块；所述第二跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第二判决点数生成第二跳频载波信号的解调接收信号，并将所述第二跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块；所述判决混合模块，用于接收所述第一跳频载波信号的解调接收信号和第二跳频载波信号的解调接收信号，并对所述第一跳频载波信号的解调接收信号和所述第二跳频载波信号的解调接收信号进行抽样判决后进行合并，生成接收码元。本发明针对航天测控及数传的传输分离造成的接收复杂度和浪费接收资源问题，结合航天测控链路的低信噪比传输和航天数传链路的高信噪比传输场景，巧妙应用基于随机共振处理对偶序列跳频通信模式在高信噪比和低信噪比的适应优势，提出一种适用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信方法。本发明能有效降低航天测控及数传接收机的接收复杂度，并建立一种新的航天测控及数传一体化的通信模式，为航天测控及数传一体化传输提供新的参考和借鉴。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述发射机包括第一伪随机序列单元、第二伪随机序列单元以及发射处理单元；
所述第一伪随机序列单元用于待发送码元为第一预设值时，通过第一伪随机序列生成第一跳频载波；
所述第二伪随机序列单元用于所述待发送码元为第二预设值时，通过第二伪随机序列生成第二跳频载波；
所述发射处理单元包括信道选择器和第一射频处理器，用于将所述第一跳频载波和所述第二跳频载波经信道选择和射频处理后，通过天线发射。
进一步地，所述信号接收模块包括射频处理电路；
所述射频处理电路用于将射频信号分别发送至所述第一跳频模块和所述第二跳频模块。
进一步地，所述第一跳频模块包括第一混频处理单元、第一带通滤波处理单元、第一尺度变换单元、第一随波共振单元、第一参数调整单元和第一累加求和取平均处理电路；
所述第一混频处理单元用于接收所述射频信号，并根据所述射频信号和所述第一伪随机序列FS0生成第一载波支路信号，基于所述第一载波支路信号和超外差接收中频信号频率f0，得到第一混频信号，并将所述第一混频信号发送至所述第一带通滤波处理单元；
所述第一带通滤波处理单元用于将所述第一混频信号进行带通滤波，得到第一中频信号，并将所述第一中频信号发送至所述第一尺度变换单元和所述第一参数调整单元；
所述第一尺度变换单元用于将所述第一中频信号进行尺度变换处理后得到第一尺度变换处理信号，并将所述第一尺度变换处理信号发送至所述第一随波共振单元；
所述第一随波共振单元用于将所述第一尺度变换处理信号进行共振处理后得到第一共振处理信号，并将所述第一共振处理信号发送至所述第一累加求和取平均处理电路；
所述第一参数调整单元，用于接收所述第一中频信号，根据所述第一中频信号得到第一判决点数值，并将所述第一判决点数值发送至所述第一累加求和取平均处理电路；
所述第一累加求和取平均处理电路用于根据所述第一判决点数值和所述第一共振处理信号进行累加求和取平均，得到第一跳频载波信号的解调接收信号。
进一步地，所述第一参数调整单元包括第一快速傅立叶处理单元、第一信噪比SNR估计单元以及第一调整判决点数单元；
所述第一快速傅立叶处理单元用于将所述第一中频信号进行快速傅立叶处理后得到第一预处理信号，并将所述第一预处理信号发送至所述第一信噪比SNR估计单元；
所述第一信噪比SNR估计单元用于根据所述第一预处理信号进行接收信噪比估计得到第一估计结果；
所述第一调整判决点数单元用于根据所述第一估计结果生成第一判决点数值，并将所述第一判决点数值发送至所述第一累加求和取平均处理电路。
进一步地，所述第二跳频模块包括第二混频处理单元、第二带通滤波处理单元、第二尺度变换单元、第二随波共振单元、第二参数调整单元和第二累加求和取平均处理电路；
所述第二混频处理单元用于接收所述射频信号，并根据所述射频信号和第二伪随机序列FS1生成第二载波支路信号，基于所述第二载波支路信号和超外差接收中频信号频率f1，得到第二混频信号，并将所述第二混频信号发送至所述第二带通滤波处理单元；
所述第二带通滤波处理单元用于将所述第二混频信号进行带通滤波，得到第二中频信号，并将所述第二中频信号发送至所述第二尺度变换单元和所述第二参数调整单元；
所述第二尺度变换单元用于将所述第二中频信号进行尺度变换处理后得到第二尺度变换处理信号，并将所述第二尺度变换处理信号发送至所述第二随波共振单元；
所述第二随波共振单元用于将所述第二尺度变换处理信号进行共振处理后得到第二共振处理信号，并将所述第二共振处理信号发送至所述第二累加求和取平均处理电路；
所述第二参数调整单元，用于接收所述第二中频信号，根据所述第二中频信号得到第二判决点数值，并将所述第二判决点数值发送至所述第二累加求和取平均处理电路；
所述第二累加求和取平均处理电路用于根据所述第二判决点数值和所述第二共振处理信号进行累加求和取平均，得到第二跳频载波信号的解调接收信号。
进一步地，所述第二参数调整单元包括第二快速傅立叶处理单元、第二信噪比SNR估计单元以及第二调整判决点数单元；
所述第二快速傅立叶处理单元用于将所述第二中频信号进行快速傅立叶处理后得到第二预处理信号，并将所述第二预处理信号发送至所述第二信噪比SNR估计单元；
所述第二信噪比SNR估计单元用于根据所述第二预处理信号进行接收信噪比估计得到第二估计结果；
所述第二调整判决点数单元用于根据所述第二估计结果生成第二判决点数值，并将所述第二判决点数值发送至所述第二累加求和取平均处理电路。
本发明还解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
一种用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信方法，包括：
发射机根据发送码元选择第一信道或第二信道，并基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将所述跳频载波通过天线进行发送；
接收机接收所述发射机发出的射频信号，并将所述射频信号经处理后，根据所述射频信号和第一判决点数生成第一跳频载波信号的解调接收信号，根据所述射频信号和第二判决点数生成第二跳频载波信号的解调接收信号，对所述第一跳频载波信号的解调接收信号和所述第二跳频载波信号的解调接收信号进行抽样判决后进行合并，生成接收码元。
此外，本发明还提供一种能量发射机，所述能量发射机，用于根据发送码元选择第一信道或第二信道，并基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将所述跳频载波通过天线进行发送。
本发明还提供一种能量接收机，所述能量接收机包括信号接收模块、第一跳频模块、第二跳频模块以及判决混合模块；
所述信号接收模块，用于接收能量发射机发出的射频信号，并将所述射频信号经处理后，分别发送至所述第一跳频模块和所述第二跳频模块；
所述第一跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第一判决点数生成第一跳频载波信号，并将所述第一跳频载波信号发送至所述判决混合模块；
所述第二跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第二判决点数生成第二跳频载波信号，并将所述第二跳频载波信号发送至所述判决混合模块；
所述判决混合模块，用于接收所述第一跳频载波信号和所述跳频载波信号，并对所述第一跳频载波信号和所述第二跳频载波信号进行抽样判决后进行合并，生成接收码元。
本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统中发射器的结构示意图；
图2为本发明的用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统中接收器的结构示意图；
图3为本发明的用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信方法工作流程图；
图4为本发明的用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统中发射器的原理实现结构示意图；
图5为本发明的用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统中接收器的原理实现结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本发明实施例所述的一种用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统包括发射机和接收机。
发射机，用于根据发送码元选择第一信道或第二信道，并基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将跳频载波通过天线进行发送。
接收机包括信号接收模块、第一跳频模块、第二跳频模块以及判决混合模块，其中，第一跳频模块和第二跳频模块并行两路。
信号接收模块，用于接收发射机发出的射频信号，并将射频信号经处理后，分别发送至第一跳频模块和第二跳频模块。
第一跳频模块，用于接收射频信号，以根据射频信号和第一判决点数生成第一跳频载波信号的解调接收信号，并将第一跳频载波信号的解调接收信号发送至判决混合模块。
第二跳频模块，用于接收射频信号，以根据射频信号和第二判决点数生成第二跳频载波信号的解调接收信号，并将第二跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块。
判决混合模块，用于接收第一跳频载波信号的解调接收信号和第二跳频载波信号的解调接收信号，并对第一跳频载波信号的解调接收信号和第二跳频载波信号的解调接收信号进行抽样判决后进行合并，生成接收码元。
应理解，上述实施例鉴于航天测控及数传的传输分离现状，结合随机共振嵌入对偶序列跳频通信模式的优点，提出用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统。对偶序列跳频通信模式，借鉴“信道即消息”的思想，通过传输码元0和1分别选择两组伪随机序列控制的跳频载波信道，选中的作为通信信道，而未选中的作为对偶信道，接收端通过检测信道占用情况判断所传输的码元。鉴于对偶序列跳频通信模式独特的码元判别接收方式，随机共振可进一步拓展对偶序列跳频通信模式的接收信噪比下限，提高其可靠性；同时，在高信噪比情况下，随机共振并不会影响对偶序列跳频通信模式的正常接收，可保证其通信有效性。基于上述实施例解决了航天测控及数传传输分离的技术问题，大大降低航天数据的接收复杂度和节省接收资源。
如图4-5所示，发射机通过发送码元选择信道0或者信道1，当发送码元为0时，对应信道0所在的伪随机序列FS0生成的跳频载波，当发送码元为1时，对应信道1所在的伪随机序列FS1生成的跳频载波。两条载波所占信道互为对偶，地位完全相同，但在一个码元时间内，只能出现一个(称为通信信道)，另一个为隐藏信道(称为对偶信道)。在发射端，以发送码元0和1分别选择伪随机序列FS0和FS1控制的跳频载波。经信道选择器选择和RF后，通过天线发射。例如，发送码元为…1010…，1010为发送码元的某一片段，分别对应信道0和信道1；其中，0对应信道0的f4和f1，1对应信道1的f2和f3；…f3f4f2f1…和…f2f1f3f4…分别为伪随机序列FS0和FS1产生的载波序列片段；而后，发送码元片段1010经过“三选一”开关选择信道0或者信道1的载波；最后经过RF处理后由天线发射。
接收机经天线接收信号，经RF处理接收后，分别与两条伪随机序列FS0或FS1生成的载波支路信号进行差频为f0的混频；而后经BF带通滤波和FFT处理后，进行接收SNR估计，估计结果用于调整判决点数N；而后接收信号经ST的尺度变换处理后，进行SR共振处理；输出结果经N值累加求和取平均处理后，进行抽样判决，判决结果经两支路合并处理后得到接收码元。对于接收机，信道0和信道1对应发射机的信道0和信道1。f0为中频频率，fx是伪随机序列FS0或FS1生成的跳频载波(x取值为1，2，3，…，M)。
Figure BDA0003336517330000091
为混频处理单元，BF为带通滤波处理单元，FFT为快速傅里叶处理单元，估计SNR为接收SNR的估计单元，ST为尺度变换单元，SR为随机共振单元，
Figure BDA0003336517330000101
为判决点数N值累加求和取平均处理单元，调整判决点数N为根据估计SNR的结果调整
Figure BDA0003336517330000102
中判决点数N取值的单元。
基于上述实施例，进一步地，所述发射机包括第一伪随机序列单元、第二伪随机序列单元以及发射处理单元。
所述第一伪随机序列单元用于待发送码元为第一预设值时，通过第一伪随机序列生成第一跳频载波。
所述第二伪随机序列单元用于所述待发送码元为第二预设值时，通过第二伪随机序列生成第二跳频载波。
所述发射处理单元包括信道选择器和第一射频处理器，用于将所述第一跳频载波和所述第二跳频载波经信道选择和射频处理后，通过天线发射。
进一步地，所述信号接收模块包括射频处理电路。
所述射频处理电路用于将射频信号分别发送至所述第一跳频模块和所述第二跳频模块。
进一步地，所述第一跳频模块包括第一混频处理单元、第一带通滤波处理单元、第一尺度变换单元、第一随波共振单元、第一参数调整单元和第一累加求和取平均处理电路。
所述第一混频处理单元用于接收所述射频信号，并根据所述射频信号和所述第一伪随机序列FS0生成第一载波支路信号，基于所述第一载波支路信号和超外差接收中频信号频率f0，得到第一混频信号，并将所述第一混频信号发送至所述第一带通滤波处理单元。
所述第一带通滤波处理单元用于将所述第一混频信号进行带通滤波，得到第一中频信号，并将所述第一中频信号发送至所述第一尺度变换单元和所述第一参数调整单元。
所述第一尺度变换单元用于将所述第一中频信号进行尺度变换处理后得到第一尺度变换处理信号，并将所述第一尺度变换处理信号发送至所述第一随波共振单元。
所述第一随波共振单元用于将所述第一尺度变换处理信号进行共振处理后得到第一共振处理信号，并将所述第一共振处理信号发送至所述第一累加求和取平均处理电路。
所述第一参数调整单元，用于接收所述第一中频信号，根据所述第一中频信号得到第一判决点数值，并将所述第一判决点数值发送至所述第一累加求和取平均处理电路。
所述第一累加求和取平均处理电路用于根据所述第一判决点数值和所述第一共振处理信号进行累加求和取平均，得到第一跳频载波信号的解调接收信号。
进一步地，所述第一参数调整单元包括第一快速傅立叶处理单元、第一信噪比SNR估计单元以及第一调整判决点数单元。
所述第一快速傅立叶处理单元用于将所述第一中频信号进行快速傅立叶处理后得到第一预处理信号，并将所述第一预处理信号发送至所述第一信噪比SNR估计单元。
所述第一信噪比SNR估计单元用于根据所述第一预处理信号进行接收信噪比估计得到第一估计结果。
所述第一调整判决点数单元用于根据所述第一估计结果生成第一判决点数值，并将所述第一判决点数值发送至所述第一累加求和取平均处理电路。
进一步地，所述第二跳频模块包括第二混频处理单元、第二带通滤波处理单元、第二尺度变换单元、第二随波共振单元、第二参数调整单元和第二累加求和取平均处理电路。
所述第二混频处理单元用于接收所述射频信号，并根据所述射频信号和第二伪随机序列FS1生成第二载波支路信号，基于所述第二载波支路信号和超外差接收中频信号频率f1，得到第二混频信号，并将所述第二混频信号发送至所述第二带通滤波处理单元。
所述第二带通滤波处理单元用于将所述第二混频信号进行带通滤波，得到第二中频信号，并将所述第二中频信号发送至所述第二尺度变换单元和所述第二参数调整单元。
所述第二尺度变换单元用于将所述第二中频信号进行尺度变换处理后得到第二尺度变换处理信号，并将所述第二尺度变换处理信号发送至所述第二随波共振单元。
所述第二随波共振单元用于将所述第二尺度变换处理信号进行共振处理后得到第二共振处理信号，并将所述第二共振处理信号发送至所述第二累加求和取平均处理电路。
所述第二参数调整单元，用于接收所述第二中频信号，根据所述第二中频信号得到第二判决点数值，并将所述第二判决点数值发送至所述第二累加求和取平均处理电路。
所述第二累加求和取平均处理电路用于根据所述第二判决点数值和所述第二共振处理信号进行累加求和取平均，得到第二跳频载波信号的解调接收信号。
进一步地，所述第二参数调整单元包括第二快速傅立叶处理单元、第二信噪比SNR估计单元以及第二调整判决点数单元。
所述第二快速傅立叶处理单元用于将所述第二中频信号进行快速傅立叶处理后得到第二预处理信号，并将所述第二预处理信号发送至所述第二信噪比SNR估计单元。
所述第二信噪比SNR估计单元用于根据所述第二预处理信号进行接收信噪比估计得到第二估计结果。
所述第二调整判决点数单元用于根据所述第二估计结果生成第二判决点数值，并将所述第二判决点数值发送至所述第二累加求和取平均处理电路。
基于上述实施例所提出的用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统，所述系统包括发射机和接收机；所述发射机，用于根据发送码元选择第一信道或第二信道，并基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将所述跳频载波通过天线进行发送；所述接收机包括信号接收模块、第一跳频模块、第二跳频模块以及判决混合模块；所述信号接收模块，用于接收所述发射机发出的射频信号，并将所述射频信号经处理后，分别发送至所述第一跳频模块和所述第二跳频模块；所述第一跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第一判决点数生成第一跳频载波信号的解调接收信号，并将所述第一跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块；所述第二跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第二判决点数生成第二跳频载波信号的解调接收信号，并将所述第二跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块；所述判决混合模块，用于接收所述第一跳频载波信号和所述跳频载波信号，并对所述第一跳频载波信号和所述第二跳频载波信号进行抽样判决后进行合并，生成接收码元。本发明针对航天测控及数传的传输分离造成的接收复杂度和浪费接收资源问题，结合航天测控链路的低信噪比传输和航天数传链路的高信噪比传输场景，巧妙应用基于随机共振处理对偶序列跳频通信模式在高信噪比和低信噪比的适应优势，提出一种适用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信方法。本发明能有效降低航天测控及数传接收机的接收复杂度，并建立一种新的航天测控及数传一体化的通信模式，为航天测控及数传一体化传输提供新的参考和借鉴。
如图3所示，一种用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信方法包括以下步骤：
110、发射机根据发送码元选择第一信道或第二信道，并基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将跳频载波通过天线进行发送。
120、接收机接收发射机发出的射频信号，并将射频信号经处理后，根据射频信号和第一判决点数生成第一跳频载波信号，根据射频信号和第二判决点数生成第二跳频载波信号，对第一跳频载波信号和第二跳频载波信号进行抽样判决后进行合并，生成接收码元。
应理解，发射机选择较大的判决点数值N(N＝200)，以低速率发送码元；接收机经射频RF处理后，进行两支路混频处理；混频输出信号经中心频率为f0的带通滤波处理单元BF滤波处理，滤波输出结果，再分两路，一路进行ST尺度变换单元处理后，进行随机共振单元SR共振处理，一路进行快速傅里叶处理单元FFT处理后，估计接收SNR，估计结果用于调整判决点数值N；共振输出结果经
Figure BDA0003336517330000141
处理后进行抽样判决，抽样判决结果进行合并接收，得到接收码元。
此外，本发明还提供一种能量发射机，所述能量发射机，用于根据发送码元选择第一信道或第二信道，并基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将所述跳频载波通过天线进行发送。
本发明还提供一种能量接收机，所述能量接收机包括信号接收模块、第一跳频模块、第二跳频模块以及判决混合模块。
所述信号接收模块，用于接收能量发射机发出的射频信号，并将所述射频信号经处理后，分别发送至所述第一跳频模块和所述第二跳频模块。
所述第一跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第一判决点数生成第一跳频载波信号的解调接收信号，并将所述第一跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块。
所述第二跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第二判决点数生成第二跳频载波信号的解调接收信号，并将所述第二跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块。
所述判决混合模块，用于接收所述第一跳频载波信号的解调接收信号和第二跳频载波信号的解调接收信号，并对所述第一跳频载波信号的解调接收信号和所述第二跳频载波信号的解调接收信号进行抽样判决后进行合并，生成接收码元。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置及终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置及终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块及单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统，其特征在于，所述系统包括发射机和接收机；
所述发射机，用于根据发送码元选择第一信道或第二信道，并基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将所述跳频载波通过天线进行发送；
所述接收机包括信号接收模块、第一跳频模块、第二跳频模块以及判决混合模块，其中，所述第一跳频模块和所述第二跳频模块并行两路；
所述信号接收模块，用于接收所述发射机发出的射频信号，并将所述射频信号经处理后，分别发送至所述第一跳频模块和所述第二跳频模块；
所述第一跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第一判决点数生成第一跳频载波信号的解调接收信号，并将所述第一跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块；
所述第二跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第二判决点数生成第二跳频载波信号的解调接收信号，并将所述第二跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块；
所述判决混合模块，用于接收所述第一跳频载波信号的解调接收信号和第二跳频载波信号的解调接收信号，并对所述第一跳频载波信号的解调接收信号和所述第二跳频载波信号的解调接收信号进行抽样判决后进行合并，生成接收码元；
所述第一跳频模块包括第一混频处理单元、第一带通滤波处理单元、第一尺度变换单元、第一随波共振单元、第一参数调整单元和第一累加求和取平均处理电路；
所述第一混频处理单元用于接收所述射频信号，并根据所述射频信号和第一伪随机序列FS0生成第一载波支路信号，基于所述第一载波支路信号和超外差接收中频信号频率f0，得到第一混频信号，并将所述第一混频信号发送至所述第一带通滤波处理单元；
所述第一带通滤波处理单元用于将所述第一混频信号进行带通滤波，得到第一中频信号，并将所述第一中频信号发送至所述第一尺度变换单元和所述第一参数调整单元；
所述第一尺度变换单元用于将所述第一中频信号进行尺度变换处理后得到第一尺度变换处理信号，并将所述第一尺度变换处理信号发送至所述第一随波共振单元；
所述第一随波共振单元用于将所述第一尺度变换处理信号进行共振处理后得到第一共振处理信号，并将所述第一共振处理信号发送至所述第一累加求和取平均处理电路；
所述第一参数调整单元，用于接收所述第一中频信号，根据所述第一中频信号得到第一判决点数值，并将所述第一判决点数值发送至所述第一累加求和取平均处理电路；
所述第一累加求和取平均处理电路用于根据所述第一判决点数值和所述第一共振处理信号进行累加求和取平均，得到第一跳频载波信号的解调接收信号；
所述第二跳频模块包括第二混频处理单元、第二带通滤波处理单元、第二尺度变换单元、第二随波共振单元、第二参数调整单元和第二累加求和取平均处理电路；
所述第二混频处理单元用于接收所述射频信号，并根据所述射频信号和第二伪随机序列FS1生成第二载波支路信号，基于所述第二载波支路信号和超外差接收中频信号频率f1，得到第二混频信号，并将所述第二混频信号发送至所述第二带通滤波处理单元；
所述第二带通滤波处理单元用于将所述第二混频信号进行带通滤波，得到第二中频信号，并将所述第二中频信号发送至所述第二尺度变换单元和所述第二参数调整单元；
所述第二尺度变换单元用于将所述第二中频信号进行尺度变换处理后得到第二尺度变换处理信号，并将所述第二尺度变换处理信号发送至所述第二随波共振单元；
所述第二随波共振单元用于将所述第二尺度变换处理信号进行共振处理后得到第二共振处理信号，并将所述第二共振处理信号发送至所述第二累加求和取平均处理电路；
所述第二参数调整单元，用于接收所述第二中频信号，根据所述第二中频信号得到第二判决点数值，并将所述第二判决点数值发送至所述第二累加求和取平均处理电路；
所述第二累加求和取平均处理电路用于根据所述第二判决点数值和所述第二共振处理信号进行累加求和取平均，得到第二跳频载波信号的解调接收信号。
2.根据权利要求1所述的用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统，其特征在于，
所述发射机包括第一伪随机序列单元、第二伪随机序列单元以及发射处理单元；
所述第一伪随机序列单元用于待发送码元为第一预设值时，通过第一伪随机序列生成第一跳频载波；
所述第二伪随机序列单元用于所述待发送码元为第二预设值时，通过第二伪随机序列生成第二跳频载波；
所述发射处理单元包括信道选择器和第一射频处理器，用于将所述第一跳频载波和所述第二跳频载波经信道选择和射频处理后，通过天线发射。
3.根据权利要求1所述的用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统，其特征在于，
所述信号接收模块包括射频处理电路；
所述射频处理电路用于将射频信号分别发送至所述第一跳频模块和所述第二跳频模块。
4.根据权利要求1所述的用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统，其特征在于，
所述第一参数调整单元包括第一快速傅立叶处理单元、第一信噪比SNR估计单元以及第一调整判决点数单元；
所述第一快速傅立叶处理单元用于将所述第一中频信号进行快速傅立叶处理后得到第一预处理信号，并将所述第一预处理信号发送至所述第一信噪比SNR估计单元；
所述第一信噪比SNR估计单元用于根据所述第一预处理信号进行接收信噪比估计得到第一估计结果；
所述第一调整判决点数单元用于根据所述第一估计结果生成第一判决点数值，并将所述第一判决点数值发送至所述第一累加求和取平均处理电路。
5.根据权利要求1所述的用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信系统，其特征在于，
所述第二参数调整单元包括第二快速傅立叶处理单元、第二信噪比SNR估计单元以及第二调整判决点数单元；
所述第二快速傅立叶处理单元用于将所述第二中频信号进行快速傅立叶处理后得到第二预处理信号，并将所述第二预处理信号发送至所述第二信噪比SNR估计单元；
所述第二信噪比SNR估计单元用于根据所述第二预处理信号进行接收信噪比估计得到第二估计结果；
所述第二调整判决点数单元用于根据所述第二估计结果生成第二判决点数值，并将所述第二判决点数值发送至所述第二累加求和取平均处理电路。
6.一种用于航天测控及数传一体化的对偶序列跳频通信方法，其特征在于，包括：
发射机根据发送码元选择第一信道或第二信道，并基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将所述跳频载波通过天线进行发送；
接收机接收所述发射机发出的射频信号，并将所述射频信号经处理后，分别发送至所述接收机中的第一跳频模块和第二跳频模块；所述第一跳频模块接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第一判决点数生成第一跳频载波信号的解调接收信号，所述第二跳频模块接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第二判决点数生成第二跳频载波信号的解调接收信号，对所述第一跳频载波信号的解调接收信号和所述第二跳频载波信号的解调接收信号进行抽样判决后进行合并，生成接收码元；
所述第一跳频模块包括第一混频处理单元、第一带通滤波处理单元、第一尺度变换单元、第一随波共振单元、第一参数调整单元和第一累加求和取平均处理电路；
所述第一混频处理单元用于接收所述射频信号，并根据所述射频信号和第一伪随机序列FS0生成第一载波支路信号，基于所述第一载波支路信号和超外差接收中频信号频率f0，得到第一混频信号，并将所述第一混频信号发送至所述第一带通滤波处理单元；
所述第一带通滤波处理单元用于将所述第一混频信号进行带通滤波，得到第一中频信号，并将所述第一中频信号发送至所述第一尺度变换单元和所述第一参数调整单元；
所述第一尺度变换单元用于将所述第一中频信号进行尺度变换处理后得到第一尺度变换处理信号，并将所述第一尺度变换处理信号发送至所述第一随波共振单元；
所述第一随波共振单元用于将所述第一尺度变换处理信号进行共振处理后得到第一共振处理信号，并将所述第一共振处理信号发送至所述第一累加求和取平均处理电路；
所述第一参数调整单元，用于接收所述第一中频信号，根据所述第一中频信号得到第一判决点数值，并将所述第一判决点数值发送至所述第一累加求和取平均处理电路；
所述第一累加求和取平均处理电路用于根据所述第一判决点数值和所述第一共振处理信号进行累加求和取平均，得到第一跳频载波信号的解调接收信号；
所述第二跳频模块包括第二混频处理单元、第二带通滤波处理单元、第二尺度变换单元、第二随波共振单元、第二参数调整单元和第二累加求和取平均处理电路；
所述第二混频处理单元用于接收所述射频信号，并根据所述射频信号和第二伪随机序列FS1生成第二载波支路信号，基于所述第二载波支路信号和超外差接收中频信号频率f1，得到第二混频信号，并将所述第二混频信号发送至所述第二带通滤波处理单元；
所述第二带通滤波处理单元用于将所述第二混频信号进行带通滤波，得到第二中频信号，并将所述第二中频信号发送至所述第二尺度变换单元和所述第二参数调整单元；
所述第二尺度变换单元用于将所述第二中频信号进行尺度变换处理后得到第二尺度变换处理信号，并将所述第二尺度变换处理信号发送至所述第二随波共振单元；
所述第二随波共振单元用于将所述第二尺度变换处理信号进行共振处理后得到第二共振处理信号，并将所述第二共振处理信号发送至所述第二累加求和取平均处理电路；
所述第二参数调整单元，用于接收所述第二中频信号，根据所述第二中频信号得到第二判决点数值，并将所述第二判决点数值发送至所述第二累加求和取平均处理电路；
所述第二累加求和取平均处理电路用于根据所述第二判决点数值和所述第二共振处理信号进行累加求和取平均，得到第二跳频载波信号的解调接收信号。
7.一种能量机，其特征在于，包括能量发射机与能量接收机，
所述能量发射机，用于根据发送码元选择第一信道或第二信道，并基于所选择的信道所对应的伪随机序列生成对应的跳频载波后，将所述跳频载波通过天线进行发送；
所述能量接收机包括信号接收模块、第一跳频模块、第二跳频模块以及判决混合模块；
所述信号接收模块，用于接收能量发射机发出的射频信号，并将所述射频信号经处理后，分别发送至所述第一跳频模块和所述第二跳频模块；
所述第一跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第一判决点数生成第一跳频载波信号的解调接收信号，并将所述第一跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块；
所述第二跳频模块，用于接收所述射频信号，以根据所述射频信号和第二判决点数生成第二跳频载波信号的解调接收信号，并将所述第二跳频载波信号的解调接收信号发送至所述判决混合模块；
所述判决混合模块，用于接收所述第一跳频载波信号的解调接收信号和第二跳频载波信号的解调接收信号，并对所述第一跳频载波信号的解调接收信号和所述第二跳频载波信号的解调接收信号进行抽样判决后进行合并，生成接收码元；
所述第一跳频模块包括第一混频处理单元、第一带通滤波处理单元、第一尺度变换单元、第一随波共振单元、第一参数调整单元和第一累加求和取平均处理电路；
所述第一混频处理单元用于接收所述射频信号，并根据所述射频信号和第一伪随机序列FS0生成第一载波支路信号，基于所述第一载波支路信号和超外差接收中频信号频率f0，得到第一混频信号，并将所述第一混频信号发送至所述第一带通滤波处理单元；
所述第一带通滤波处理单元用于将所述第一混频信号进行带通滤波，得到第一中频信号，并将所述第一中频信号发送至所述第一尺度变换单元和所述第一参数调整单元；
所述第一尺度变换单元用于将所述第一中频信号进行尺度变换处理后得到第一尺度变换处理信号，并将所述第一尺度变换处理信号发送至所述第一随波共振单元；
所述第一随波共振单元用于将所述第一尺度变换处理信号进行共振处理后得到第一共振处理信号，并将所述第一共振处理信号发送至所述第一累加求和取平均处理电路；
所述第一参数调整单元，用于接收所述第一中频信号，根据所述第一中频信号得到第一判决点数值，并将所述第一判决点数值发送至所述第一累加求和取平均处理电路；
所述第一累加求和取平均处理电路用于根据所述第一判决点数值和所述第一共振处理信号进行累加求和取平均，得到第一跳频载波信号的解调接收信号；
所述第二跳频模块包括第二混频处理单元、第二带通滤波处理单元、第二尺度变换单元、第二随波共振单元、第二参数调整单元和第二累加求和取平均处理电路；
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所述第二带通滤波处理单元用于将所述第二混频信号进行带通滤波，得到第二中频信号，并将所述第二中频信号发送至所述第二尺度变换单元和所述第二参数调整单元；
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