CN114422051A - 一种基于Chirp选频探测的短波链路建立方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及短波通信领域，具体涉及一种基于Chirp选频探测的短波链路建立方法。本发明能对电离层信道参量进行实时探测，通过对探测数据进行处理并进行各种频率预报，为通信链路实时提供最佳工作频率；能进行最佳频段排序，优选出可通最优频率；能与通信系统结合，实现实时更频，为链路的有效建立提供保障。

Description

一种基于Chirp选频探测的短波链路建立方法
技术领域
本发明涉及短波通信领域，具体涉及一种基于Chirp选频探测的短波链路建立方法。
背景技术
短波通信主要是利用电离层反射来实现远距离通信的。短波信道是时变的色散信道，其路径损耗、多径时延等参数均随频率、地点、季节、昼夜的不同而不断变化。在现代短波通信中，必须根据信道的变化而实时改变通信频率，以适应电离层信道的变化。如何有效的在可用的拥挤频带中找到双方可通信的安静且高效的频率点，成为当前迫切需要解决的问题。
为了保证有效的通信质量，必须对通信频率进行管理和控制。现有的技术如：长期的频率预测技术，以及自适应通信技术。
长期频率预测技术，主要是根据太阳黑子数及季月时间，来预测所通信道的可通频率，依靠盲选的方式形成经验频率集，并将此作为通信频率选择的依据。这种方法得到的工作频率只能给通信人员在频率选择方面提供参考，很难反映出电离层信道参数的具体变化，将频率预测用到具体的通信线路时，往往产生较大的误差，影响通信效果。
自适应通信技术，它将选频和通信融为一体，可以在最佳信道上自动进行链路建立。由于选频和通信合一，而且以通信为主，所以选频质量往往会低于专用实时选频系统提供的频率质量。
Chirp探测法是一种广泛使用并已被国际电联ITU Recommendation 720确定的电离层探测方法。它能够发送FM/CW探测信号，即频率扫描信号，完成2～30MHz频段的多参数信号测量。通过对短波电离层信道进行探测，形成反映电离层信道变化的电离图。根据电离图提取信道特征参数，从而为通信系统找出质量高的通信频率。Chirp探测的优点是抗干扰性能好、隐蔽性强、发射功率小。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于Chirp选频探测的短波链路建立方法，进一步提高短波通信质量。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
一种基于Chirp选频探测的短波链路建立方法，包括以下步骤：
步骤1，基于待机状态的电台A和电台B，对两电台设置一致的探测频率范围，并将两电台的探测频率范围均等分为一致的多个频点，再通过获取北斗时间信息来更新两电台选频模块的时间，实现两电台选频模块的时间同步；其中，电台A为Chirp探测发射机，包括选频模块A1和业务单元模块A2；电台B为Chirp探测接收机，包括选频模块B1和业务单元模块B2；
步骤2，电台A的选频模块A1依次在所有频点上向电台B的选频模块B1发送Chirp探测信号；
步骤3，业务单元模块A2开始进入接收频率集信息等待期，接收带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号；
步骤4，电台B的选频模块B1收到Chirp探测信号后，根据信道质量优选出多个频率信道作为优选频率信道，并将优选频率信道按信道质量由好到差依次排列组成优选频率信道集，选频模块B1将优选频率信道集下发给业务单元模块B2；业务单元模块B2将自身频率集更新为优选频率信道集；令频率集发送次数K＝0；
步骤5，业务单元模块B2通过自身频率集中的第一个优选频率信道以PDU的形式向业务单元模块A1发送带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号，更新优选频率发送次数K，令K＝K+1，进入接收建链呼叫信号等待期，接收建链呼叫信号；
步骤6，业务单元模块A2在接收优选频率信息等待期内，若未接收到带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号，则建链失败，电台A返回待机状态；
若接收到带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号，则业务单元模块A2将自身频率集更新为带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号中的频率集；业务单元模块A2再通过自身频率集中的第一个优选频率信道以PDU的形式向业务单元模块B2发送建链呼叫信号，进入接收握手信号等待期，接收握手信号；
步骤7，若业务单元模块B2在接收建链呼叫信号等待期未收到建链呼叫信号，则判断优选频率发送次数K是否等于业务单元模块B2频率集中的优选频率信道个数；若等于，则建链失败，电台B返回待机状态；若不等于，则业务单元模块B2对自身频率集进行更新，将频率集中的第一个优选频率信道排列至频率集的最后一位，返回步骤5；
若业务单元模块B2在接收建链呼叫信号等待期内收到建链呼叫信号，则通过自身频率集中的第一个优选频率信道以PDU的形式向业务单元模块A2发送握手信号并进入接收握手确认信号等待期，接收确认信号；
步骤8，若业务单元模块A2在接收握手信号等待期内未收到握手信号或者收到的握手信号的信噪比不满足设定阈值，则不发送确认信号，再次进入接收频率集信息等待期，进行步骤9；
若业务单元模块A2在接收握手信号等待期内收到业务单元模块B2正确的握手信号，则通过自身频率集中的第一个优选频率信道以PDU的形式向业务单元模块B2发送确认信号，并进入建链状态，进行步骤9；
步骤9，若业务单元模块B2在接收握手确认信号等待期未收到确认信号，则判断优选频率发送次数K是否等于频率集中的优选频率信道个数；若等于，则建链失败，电台B返回待机状态；若不等于，则业务单元模块B2对自身频率集进行更新，将频率集中的第一个优选频率信道排列至频率集的最后一位，返回步骤5；
若业务单元模块B2在接收握手确认信号等待期收到确认信号，则进入建链状态；
步骤10，当业务单元模块A2和业务单元模块B2均进入建链状态时，则表示电台A和电台B建链成功。
进一步的，接收优选频率信息等待期的等待时间为30秒。
进一步的，接收建链呼叫信号等待期的等待时间为560毫秒。
进一步的，接收握手信号等待期的等待时间为560毫秒。
进一步的，接收握手确认信号等待期的等待时间为560毫秒。
进一步的，业务单元模块A2进入建链状态，建链状态持续60秒。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：能对电离层信道参量进行实时探测，通过对探测数据进行处理并进行各种频率预报，为通信链路实时提供最佳工作频率；能进行最佳频段排序，优选出可通最优频率；能与通信系统结合，实现实时更频，为链路的有效建立提供保障。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明基于Chirp选频探测的短波链路建立方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
参考图1，一种基于Chirp选频探测的短波链路建立方法，包括以下步骤：
步骤1，基于待机状态的电台A和电台B，对两电台设置一致的探测频率范围，并将两电台的探测频率范围均等分为一致的多个频点，再通过获取北斗时间信息来更新两电台选频模块的时间，实现两电台选频模块的时间同步；其中，电台A为Chirp探测发射机，包括选频模块A1和业务单元模块A2；电台B为Chirp探测接收机，包括选频模块B1和业务单元模块B2；
步骤2，电台A的选频模块A1依次在所有频点上向电台B的选频模块B1发送Chirp探测信号；
步骤3，选频模块A1在所有频点上发送完Chirp探测信号后，业务单元模块A2开始进入接收频率集信息等待期，接收带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号；
步骤4，电台B的选频模块B1收到Chirp探测信号后，根据信道质量优选出多个频率信道作为优选频率信道，并将优选频率信道按信道质量由好到差依次排列组成优选频率信道集(F1,F2,F3,F4)，选频模块B1将优选频率信道集下发给业务单元模块B2；业务单元模块B2将自身频率集更新为优选频率信道集,即业务单元模块B2将自身频率集更新为(F1,F2,F3,F4)；令频率集发送次数K＝0；
步骤5，业务单元模块B2通过频率集中的第一个优选频率信道，即F1，以PDU的形式向业务单元模块A1发送带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号，更新优选频率发送次数K，令K＝K+1，并进入持续560毫秒的接收建链呼叫信号等待期，接收建链呼叫信号；
步骤6，业务单元模块A2在接收优选频率信息等待期内，若未接收到带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号，则建链失败，电台A返回待机状态；
若接收到带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号，则业务单元模块A2将自身频率集更新为带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号中的频率集，即业务单元模块A2将自身频率集更新为(F1,F2,F3,F4)；业务单元模块A2再通过自身频率集中的第一个优选频率信道，即F1，以PDU的形式向业务单元模块B2发送建链呼叫信号，进入持续560毫秒的接收握手信号等待期，接收握手信号；
步骤7，若业务单元模块B2在接收建链呼叫信号等待期未收到建链呼叫信号，则判断优选频率发送次数K是否等于4(4为业务单元模块B2频率集的优选频率信道个数)；若等于，则建链失败，电台B返回待机状态；若不等于，则业务单元模块B2对自身频率集进行更新，将频率集中的第一个优选频率信道排列至频率集的最后一位，即业务单元模块B2将自身频率集更新为(F2，F3，F4，F1)，返回步骤5：此时业务单元模块B2通过自身频率集中的第一个优选频率信道，即F2，以PDU的形式向业务单元模块A1发送带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号，更新优选频率发送次数K，令K＝K+1，并进入持续560毫秒的接收建链呼叫信号等待期，接收建链呼叫信号；
若业务单元模块B2在接收建链呼叫信号等待期内收到建链呼叫信号，则通过频率集中的第一个优选频率信道，即F1，以PDU的形式向业务单元模块A2发送握手信号并进入持续560毫秒的接收握手确认信号等待期，接收确认信号；
步骤8，若业务单元模块A2在接收握手信号等待期内未收到握手信号或者收到的握手信号的信噪比不满足设定阈值，则不发送确认信号，再次进入接收优选频率信息等待期，进行步骤9；
若业务单元模块A2在接收握手信号等待期内收到业务单元模块B2正确的握手信号，则通过自身频率集中的第一个优选频率信道，即F1，以PDU的形式向业务单元模块B2发送确认信号，并进入持续60秒的建链状态，进行步骤9；
步骤9，若业务单元模块B2在接收握手确认信号等待期未收到确认信号，则判断优选频率发送次数K是否等于频率集中的优选频率信道个数；若等于，则建链失败，电台B返回待机状态；若不等于，则业务单元模块B2对自身频率集进行更新，将频率集中的第一个优选频率信道排列至频率集的最后一位，返回步骤5；
若业务单元模块B2在接收握手确认信号等待期收到确认信号，则进入建链状态；
步骤10，当业务单元模块A2和业务单元模块B2均进入建链状态时，则表示电台A和电台B建链成功，进而可以进行业务通信。
虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种基于Chirp选频探测的短波链路建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，基于待机状态的电台A和电台B，对两电台设置一致的探测频率范围，并将两电台的探测频率范围均等分为一致的多个频点，再通过获取北斗时间信息来更新两电台选频模块的时间，实现两电台选频模块的时间同步；其中，电台A为Chirp探测发射机，包括选频模块A1和业务单元模块A2；电台B为Chirp探测接收机，包括选频模块B1和业务单元模块B2；
步骤2，电台A的选频模块A1依次在所有频点上向电台B的选频模块B1发送Chirp探测信号；
步骤3，业务单元模块A2开始进入接收频率集信息等待期，接收带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号；
步骤4，电台B的选频模块B1收到Chirp探测信号后，根据信道质量优选出多个频率信道作为优选频率信道，并将优选频率信道按信道质量由好到差依次排列组成优选频率信道集，选频模块B1将优选频率信道集下发给业务单元模块B2；业务单元模块B2将自身频率集更新为优选频率信道集；令频率集发送次数K＝0；
步骤5，业务单元模块B2通过自身频率集中的第一个优选频率信道以PDU的形式向业务单元模块A1发送带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号，更新优选频率发送次数K，令K＝K+1，进入接收建链呼叫信号等待期，接收建链呼叫信号；
步骤6，业务单元模块A2在接收优选频率信息等待期内，若未接收到带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号，则建链失败，电台A返回待机状态；
若接收到带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号，则业务单元模块A2将自身频率集更新为带有业务单元模块B2频率集信息的波形信号中的频率集；业务单元模块A2再通过自身频率集中的第一个优选频率信道以PDU的形式向业务单元模块B2发送建链呼叫信号，进入接收握手信号等待期，接收握手信号；
步骤7，若业务单元模块B2在接收建链呼叫信号等待期未收到建链呼叫信号，则判断优选频率发送次数K是否等于业务单元模块B2频率集中的优选频率信道个数；若等于，则建链失败，电台B返回待机状态；若不等于，则业务单元模块B2对自身频率集进行更新，将频率集中的第一个优选频率信道排列至频率集的最后一位，返回步骤5；
若业务单元模块B2在接收建链呼叫信号等待期内收到建链呼叫信号，则通过自身频率集中的第一个优选频率信道以PDU的形式向业务单元模块A2发送握手信号并进入接收握手确认信号等待期，接收确认信号；
步骤8，若业务单元模块A2在接收握手信号等待期内未收到握手信号或者收到的握手信号的信噪比不满足设定阈值，则不发送确认信号，再次进入接收频率集信息等待期，进行步骤9；
若业务单元模块A2在接收握手信号等待期内收到业务单元模块B2正确的握手信号，则通过自身频率集中的第一个优选频率信道以PDU的形式向业务单元模块B2发送确认信号，并进入建链状态，进行步骤9；
步骤9，若业务单元模块B2在接收握手确认信号等待期未收到确认信号，则判断优选频率发送次数K是否等于频率集中的优选频率信道个数；若等于，则建链失败，电台B返回待机状态；若不等于，则业务单元模块B2对自身频率集进行更新，将频率集中的第一个优选频率信道排列至频率集的最后一位，返回步骤5；
若业务单元模块B2在接收握手确认信号等待期收到确认信号，则进入建链状态；
步骤10，当业务单元模块A2和业务单元模块B2均进入建链状态时，则表示电台A和电台B建链成功。
2.根据权利要求1所述的基于Chirp选频探测的短波链路建立方法，其特征在于，接收优选频率信息等待期的等待时间为30秒。
3.根据权利要求1所述的基于Chirp选频探测的短波链路建立方法，其特征在于，接收建链呼叫信号等待期的等待时间为560毫秒。
4.根据权利要求1所述的基于Chirp选频探测的短波链路建立方法，其特征在于，接收握手信号等待期的等待时间为560毫秒。
5.根据权利要求1所述的基于Chirp选频探测的短波链路建立方法，其特征在于，接收握手确认信号等待期的等待时间为560毫秒。
6.根据权利要求1所述的基于Chirp选频探测的短波链路建立方法，其特征在于，业务单元模块A2进入建链状态，建链状态持续60秒。
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