CN116208192A - 无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法及系统 - Google Patents

无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法及系统 Download PDF

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CN116208192A
CN116208192A CN202310181080.4A CN202310181080A CN116208192A CN 116208192 A CN116208192 A CN 116208192A CN 202310181080 A CN202310181080 A CN 202310181080A CN 116208192 A CN116208192 A CN 116208192A
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尚佳栋
熊承扬
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Abstract

本申请涉及一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法及系统，所述方法包括以下步骤：获取业务数据的数据速率；生成跳频码序列并根据跳频码序列将业务数据装填至跳频数据块中；根据业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则对跳频数据块进行处理，生成调制信号；根据跳频码序列将调制信号发送至接收端，以使接收端在根据跳频码序列接收到调制信号后对调制信号进行处理，完成业务数据的传输。其中，对跳频数据块的处理包括添加UW字以及根据扩频码序列进行扩频，对跳频数据块的处理根据业务数据的数据速率确定。本申请能够使得业务数据在不同的数据速率条件下都能够获得较好的抗多径、抗干扰能力。

Description

无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法及系统
技术领域
本申请涉及业务数据传输方法领域，尤其是涉及无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法及系统。
背景技术
无线信道基于电磁波在空间中的自由传播来实现业务信号的传输，具有开放性的特点，当业务数据传输经过的无线信道环境复杂时，很容易引起干扰的产生，同时在复杂的无线信道中，也十分容易发生多径效应。
多径效应(multipath effect)是指电磁波经不同路径传播后，各分量场到达接收端时间不同，按各自相位相互叠加而造成干扰，使得原来的信号失真，或者产生错误；多径效应是衰落的重要成因，对于业务数据的传输有着十分严重的影响。
业务数据由于实际业务需求的不同，会存在不同的传输速率，业务数据的传输速率会对多径效应产生不同程度的影响，对于不同的业务数据的数据速率，若使用同一种方式对业务数据进行处理以使业务数据在传输过程中不被干扰与多径效应影响，会导致信号传输系统的各方面性能均达不到理想情况。
发明内容
为了使业务数据在传输时在不同的数据速率下都能够获得较好的抗多径性能，本申请提供一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法及系统。
第一方面，本申请提供的无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法采用如下的技术方案：
一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法，所述方法包括以下步骤：
获取业务数据的数据速率；
生成跳频码序列并根据所述跳频码序列将所述业务数据装填至跳频数据块中；
根据所述业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则对所述跳频数据块进行处理，生成调制信号；
根据所述跳频码序列将所述调制信号发送至接收端，以使所述接收端在根据所述跳频码序列接收到所述调制信号后对所述调制信号进行处理，完成所述业务数据的传输。
通过采用上述技术方案，将业务数据进行跳频发送，各跳频数据块的发送频率受跳频序列码控制，当存在多径传播环境时，因多径延迟的不同，信号到达接收端的时间有先有后，若接收机在收到最先到达的信号之后立即将载波频率跳变到另一频率上，则可避开由于多径延迟对接收信号的干扰，有效的提升系统的抗多径能力；同时根据业务数据的数据速率对业务数据进行不同的处理，使得系统能够在不同的数据速率条件下都能够获得较好的抗多径、抗干扰性能。
优选的，在根据所述业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则对所述跳频数据块进行处理，生成调制信号中，具体包括以下步骤：
根据所述业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则生成扩频码序列；
通过所述扩频码序列对所述跳频数据块进行扩频；
根据所述业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则选取调制方式，所述调制方式包括QPSK或BPSK；
根据选取的所述调制方式对所述跳频数据块进行调制，生成调制信号。
通过采用上述技术方案，根据业务数据的数据速率的不同生成不同的扩频码序列，对于具有不同数据速率的业务数据进行不同程度的扩频，业务数据的数据速率越低，扩频程度越大，抗干扰能力越强。
优选的，在根据所述扩频码序列对所述跳频数据块中的有效数据帧进行扩频后，还包括以下步骤：
根据所述业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则在所述跳频数据块中添加UW字，以使所述接收端根据所述UW字对所述调制信号进行单载波频域均衡处理。
通过采用上述技术方案，通过在跳频数据块中添加UW字，使接收端接收到调制信号后能够根据UW字完成对信道的估计与均衡处理；UW字的数据长度越大，对信道的估计越准确，但同时对跳频数据块的占用越大，导致传输效率较低，因此根据业务数据的数据速率改变UW字的数据长度，在尽量提高传输效率的前提下，完成信道的估计与均衡处理。
优选的，在将所述调制信号跳频发送至接收端，以使所述接收端在接收到所述调制信号后对所述调制信号进行处理，完成所述业务数据的传输中，具体包括以下步骤：
根据所述跳频码序列接收所述调制信号；
去除所述调制信号中包含的所述UW字，生成待均衡序列；
对所述待均衡序列进行单载波频域均衡处理，得到重建的数据符号，所述单载波频域均衡处理的每一处理数据块为一所述跳频数据块；
对所述数据符号进行解扩与解调，完成所述业务数据的传输。
通过采用上述技术方案，在接收端完成对调制信号的均衡处理，并将完成均衡处理后的重建的数据符号进行解扩与解调，还原为业务数据，完成信号传输；单载波均衡处理完成对信道的特性估计，根据信道特性对调制信号进行校准均衡，消除信道对调制信号的干扰影响。
优选的，在对所述待均衡序列进行单载波频域均衡处理中，具体包括以下步骤：
对所述待均衡序列进行N点FFT，生成频域序列Y(n)；
根据所述UW字得到信道特性；
根据所述信道特性得到均衡系数WK；
根据所述均衡系数WK对所述频域序列Y(n)进行均衡处理得到均衡处理后的序列X(n)，其中：X(n)＝WKY(n)；
对所述均衡处理后的序列X(n)进行N点IFFT，将所述均衡处理后的序列X(n)变换至时域，得到时域序列；
对所述时域序列进行判决，得到重建的所述数据符号，完成单载波频域均衡处理。
通过采用上述技术方案，对待均衡序列进行单载波频域均衡处理，根据UW字确定信道对业务数据传输的影响，根据信道特性生成均衡系数，在接收端通过均衡系数消除信道对业务数据的影响，完成业务数据的均衡。
优选的，在对所述待均衡序列进行单载波频域均衡处理前，还包括以下步骤：
判断所述待均衡序列的数据长度Nb是否小于FFT长度N；
若是，则在所述待均衡序列的最末端补充Nc个零值，其中：
Nc＝N-Nb；
对完成Nc个零值补充后的所述待均衡序列进行所述单载波频域均衡处理。
通过采用上述技术方案，对于数据长度不足N的待均衡序列，在该待均衡序列的末尾补充若干个零值，使待均衡序列的数据长度变为N，经过补零操作，使得数据长度不同的待均衡序列能够复用同一段FFT或IFFT程序，节省资源并降低程序复杂度。
优选的，在对所述所述时域序列xk(n)进行判决时，延后若干个数据点进行判决。
通过采用上述技术方案，避免了主路径之前的其他多径信息在进行判决时被引入。
第二方面，本申请提供的无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径系统采用如下的技术方案：
一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径系统，所述系统包括以下模块：
数据速率获取模块，用于获取业务数据的数据速率；
跳频数据块生成模块，用于生成跳频码序列并根据所述跳频码序列将所述业务数据装填至跳频数据块中；
调制信号生成模块，用于根据所述业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则对所述跳频数据块进行处理，生成调制信号；
调制信号发送模块，用于根据所述跳频码序列将所述调制信号发送至接收端，以使所述接收端在根据所述跳频码序列接收到所述调制信号后对所述调制信号进行处理，完成所述业务数据的传输。
第三方面，本申请提供一种计算机设备，采用如下技术方案：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法的计算机程序。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：存储有能够被处理器加载并执行上述任一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法程序。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过跳频重传、跳内扩频及添加训练序列的方式对业务信号进行处理，使得业务信号在进行传输时能够具备抵抗干扰与抵抗多径效应的能力，保证业务数据的传输质量；
2.根据业务数据的不同数据速率选取不同的对业务数据的处理方式，自适应的处理模式有利于提高业务数据的传输效率，不同的扩频程度与UW字长度也是根据业务数据的不同数据速率做出的适应性调整，有利于提高信号的灵敏度与信噪比；
3.在接收端进行FFT与IFFT时，采取补零的方式使得对于不同数据长度的业务数据能够复用相同点数的FFT或IFFT，有利于节省资源并降低程序复杂度。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法的方法流程图。
图2是本申请实施例提供的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法中跳频数据块的帧结构示意图。
图3是本申请实施例提供的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法中业务数据处理规则的规则示意图。
图4是本申请实施例提供的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径系统的系统框图。
图5是本申请实施例提供的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径设备的结构示意图。
附图标记说明：401、数据速率获取模块；402、跳频数据块生成模块；403、调制信号生成模块；404、调制信号发送模块；500、电子设备；501、处理器；502、通信总线；503、用户接口；504、网络接口；505、存储器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本申请实施例的描述中，“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示性的”、“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B这三种情况。另外，除非另有说明，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
本申请实施例公开一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法。
请参照图1，在发送端，无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法包括以下步骤：
S101：获取业务数据的数据速率；
具体的，根据实际业务需求获取业务数据的数据速率，在本申请一实施例中，业务数据的数据可以由人员根据实际需求进行设置。
S102：生成跳频码序列并根据跳频码序列将业务数据装填至跳频数据块中；
具体的，跳频(Frequency-Hopping；FH)是最常用的扩频方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，也就是说，通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。
在进行跳频通信时，发送端与接收端可以按照一定的规律进行频率载波的跳变，频率载波的跳变规律由跳频码序列控制，跳频码序列可以是基于m序列、M序列、RS码等设计的伪随机序列，跳频码序列由跳频码序列发生器生成。
在本申请一实施例中，业务数据将在各个跳组被发送，每个跳组中包含有多跳，每一跳为一个具体的跳频数据块，各跳频数据块中的有效数据帧相同，即在同一跳组内跳频发送的跳频数据块传输相同的业务数据，实现跳频重传，每一跳的发送频率均受跳频码序列控制。
S103：根据业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则对跳频数据块进行处理，生成调制信号；
具体的，在获取到业务数据的数据速率后，根据业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则确定对跳频数据块的处理方式。
业务数据处理规则规定了不同的数据速率对应的对跳频数据块的处理方式，在本申请一实施例中，在业务数据处理规则中，业务数据的数据速率区间被划分为三类，包括低速区间、中速区间及高速区间，不同的数据速率区间对应不同的跳频数据块处理方式，当实际的业务数据的数据速率落在三类区间中的任一类时，即可确定采用何种方式对跳频数据块进行处理，其中低速区间的数据速率范围具体为276Kbps-678Kbps、中速区间的数据速率范围具体为678Kbps-1300Kbps、高速区间的数据速率范围具体为1300Kbps-2228Kbps。
在确定对跳频数据块的数据方式后，首先对跳频数据块中的有效数据帧进行扩频，生成扩频码序列，扩频码序列由扩频码序列发生器生成，根据扩频码序列对跳频数据块进行直接序列扩频，将跳频数据块的带宽扩展至原先带宽的N倍，使得跳频数据块在进行数据传输时具备一定的抗干扰与抗多径能力。对有效数据帧的扩频程度根据业务数据的数据速率确定，当业务数据的数据速率在低速区间时，对跳频数据块进行24倍扩频；当业务数据的数据速率在中速区间时，对跳频数据块进行32倍扩频；当业务数据的数据速率在高速区间时，不对跳频数据块进行扩频。
在根据业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则完成对跳频数据块的扩频后，在跳频数据块的有效数据帧的首部与末尾处添加UW字，UW字即训练序列，用于在跳频数据块进行数据传输时实现跳频的同步校准、频偏测量与对信道的估计，由于UW字是已知的序列，因此在UW字经过信道后，根据在接收端接收到的UW字经信道影响后的序列以及原UW字，可以计算出信道特性，完成对信道的估计。当UW字的数据长度越长时，对信道的估计得越准确，使得跳频数据块能够具备更好的抗多径能力，但更长的UW字意味着跳频数据块中的有效数据帧占比越少，业务数据传输的效率越低，因此UW字的长度根据业务数据的数据速率确定。
请参考图2，列举了在本申请一实施例中对于不同数据速率区间的跳频数据块的具体结构以及不同数据速率区间中的UW字的具体设计方式，处于高速区间的业务数据的UW字的数据长度被设计为三段UW字＝128+128+128，有效数据帧的数据长度为1810；处于中速区间的业务数据的UW字的数据长度被设计为三段UW字＝256+512+512，有效数据帧的数据长度为912；处于高速区间的业务数据的UW字的数据长度被设计为三段UW字＝128+1024+128，有效数据帧的数据长度为896。
请参考图3，对业务数据的处理规则进行总括，当业务数据的数据速率处于高速区间时，对业务数据的发送采取跳频重复发送的方式，即在一个跳组内的每一跳发送相同的业务数据，每一跳对应的跳频数据块内不进行跳内扩频，UW字的数据长度较短，调制方式为QPSK，实现在频域上抗干扰；当业务数据的数据速率处于中速区间时，对业务数据的发送采取跳频重复发送的方式，每一跳对应的跳频数据块内进行少量的跳内扩频，UW字的数据长度较适中，在跳频数据块中的占比适中，调制方式为BPSK，实现在频域及码域上抗干扰；当业务数据的数据速率处于低速区间时，对业务数据的发送采取跳频重复发送的方式，每一跳对应的跳频数据块内进行大量的跳内扩频，UW字的数据长度较长，在跳频数据块中的占比较大，调制方式为BPSK，实现在频域及码域上抗干扰，同时较长的UW字使得信道估计准确，提升抗干扰、抗噪声及抗多径的能力。
对于完成扩频处理与添加UW字处理后的跳频数据块，为其根据业务数据的数据速率选取调制方式，数字调制方式包括QPSK与BPSK，在本申请一实施例中，对于数据速率处于高速区间的业务数据，采取QPSK的调制方式；对于对于数据速率处于中速区间及低速区间的业务数据，采取DPSK的调制方式，经过上述步骤，根据业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则对跳频数据块进行处理，生成调制信号。
S104：根据跳频码序列将调制信号发送至接收端；
具体的，对调制信号进行发送，根据跳频码序列确定各跳频数据块的发送频率，将调制信号根据确定的跳频频率有发送端经过信道发送至接收端。
请参照图1，在接收端，无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法包括以下步骤：
S201：根据跳频码序列接收调制信号；
具体的，跳频码序列同时作用于接收端，使得接收端能够根据跳频码序列以及接收由发送端发送的调制信号，同时接收端将根据UW字对每一跳发送的跳频数据块进行同步校准，完成发送端与接收端的跳频同步。
S202：去除调制信号中包含的UW字，生成待均衡序列；
具体的，对接收到的调制信号中的UW字进行去除，将调制信号中的剩余部分作为待均衡序列，对待均衡序列进行单载波频域均衡处理，被去除的UW字将进行信道估计，从而根据信道估计的结果得出调制信号传输的信道的信道特性。
S203：对待均衡序列进行单载波频域均衡处理，得到重建的数据符号；
具体的，单载波频域均衡技术的基本思想是对信道的频率响应做出估计，然后在每个信道乘以均衡系数来补偿信道的影响，均衡系数根据已知的训练序列得出，即本申请中的UW字。
在本申请一实施例中，在对进行待均衡序列进行单载波频域均衡处理时，对待均衡序列进行N点FFT(快速傅里叶变换)，FFT的点数N被设置为2048，完成N点FFT后，待均衡序列被变换至频域得到频域序列Y(n)。
根据UW字得到信道特性HK，由于在UW字的存在，因此信道对一个跳频数据块的影响可以看作是对整个跳频数据块的循环卷积，可将多径信道模型改写为圆卷积，即：y＝HKx+ω；
其中y为在跳频数据块中的UW字，x为被信道影响后的UW字，由于y与x均为已知序列，因此可以得到信道特性HK。
根据信道特性HK得出进行单载波频域均衡处理中的均衡系数WK，均衡系数WK可以采用迫零均衡准则，也可以采用最小均分误差准则；若采用迫零均衡准则，则有：
Figure BDA0004102369480000081
若采用最小均分误差准则，则有：
Figure BDA0004102369480000082
根据均衡系数WK补偿信道对频域序列Y(n)的影响，得到均衡处理后的序列X(n)，其中：
X(n)＝WKY(n)；
完成均衡处理后，对均衡处理后的序列X(n)进行N点IFFT(快速傅里叶逆变换)，将均衡处理后的序列X(n)变换回时域，对得到的时域序列进行判决，则可以得到重建后的数据符号，完成单载波频域均衡处理。
需要说明的是，为节省资源并降低程序的复杂度，在上述步骤中的FFT与IFFT的点数均为2048点，当实际数据长度Nb小于FFT与IFFT的点数N是时，在进行FFT时，在待均衡序列的最末端补充Nc个零值，其中：
Nc＝N-Nb；
这样待均衡序列的数据长度被加长至2048，使得FFT的点数不需要根据实际数据的数据长度的不同而改变；由于在进行FFT时补充了Nc个零值，因此在经过IFFT变换得到时域序列时，只提取时域序列的部分数据，在本申请一实施例中，并不是提取时域序列中的前Nb个数据进行判决，而是在时域序列中延后若干个数据再进行判决，延后的数据点的数量取决于主路径之前的数据点的数量。
本申请实施例的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法的实施原理为：在发送端，对于业务数据进行跳频重复发送，对于每一跳内的跳频数据块进行添加UW字操作以及根据扩频码序列进行扩频处理，对于跳频数据块的处理方式根据业务数据的数据速率决定，对于处理完成的跳频数据块根据跳频码序列发送至接收端；在接收端，根据跳频码序列接收业务数据，根据业务数据中包含的UW字对业务数据进行单载波频域均衡处理，消除信道对业务数据的影响。本申请对于具备不同数据速率的业务数据均能够使得业务数据获得较佳的抗干扰以及抗多径能力，有效的提高了业务数据的传输质量。
本申请实施例还公开一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径系统。
请参照图4，无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径系统包括以下模块：
数据速率获取模块401，用于获取业务数据的数据速率；
跳频数据块生成模块402，用于生成跳频码序列并根据跳频码序列将业务数据装填至跳频数据块中；
调制信号生成模块403，用于根据业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则对跳频数据块进行处理，生成调制信号；
调制信号发送模块404，用于根据跳频码序列将调制信号发送至接收端，以使接收端在根据跳频码序列接收到调制信号后对调制信号进行处理，完成业务数据的传输。
请参见图5，为本申请实施例提供了一种电子设备500的结构示意图。如图5所示，所述电子设备500可以包括：至少一个处理器501，至少一个网络接口504，用户接口503，存储器505，至少一个通信总线502。
其中，通信总线502用于实现这些组件之间的连接通信。
其中，用户接口503可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口503还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中，网络接口504可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。
其中，处理器501可以包括一个或者多个处理核心。处理器501利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器505内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器505内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器501可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器501可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器501中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器505可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器505包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器505可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器505可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器505可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器501的存储装置。如图5所示，作为一种计算机存储介质的存储器505中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法的应用程序。
需要说明的是：上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
在图5所示的电子设备500中，用户接口503主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器501可以用于调用存储器505中存储的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法的应用程序，当由一个或多个处理器501执行时，使得电子设备500执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。
一种电子设备500可读存储介质，所述电子设备500可读存储介质存储有指令。当由一个或多个处理器501执行时，使得电子设备500执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请的技术方案可借助软件和/或硬件来实现。本说明书中的“单元”和“模块”是指能够独立完成或与其他部件配合完成特定功能的软件和/或硬件，其中硬件例如可以是现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)、集成电路(Integrated Circuit，IC)等。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
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的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，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信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
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，在本申请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器505中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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器505中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器505包括：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通进程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器505中，存储器505可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(RandomAccess Memory，RAM)、磁盘或光盘等。
以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段，说明书和实施例仅被视为示例性的。

Claims (10)

1.一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取业务数据的数据速率；
生成跳频码序列并根据所述跳频码序列将所述业务数据装填至跳频数据块中；
根据所述业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则对所述跳频数据块进行处理，生成调制信号；
根据所述跳频码序列将所述调制信号发送至接收端，以使所述接收端在根据所述跳频码序列接收到所述调制信号后对所述调制信号进行处理，完成所述业务数据的传输。
2.根据权利要求1所述的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法，其特征在于，在根据所述业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则对所述跳频数据块进行处理，生成调制信号中，具体包括以下步骤：
根据所述业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则生成扩频码序列；
通过所述扩频码序列对所述跳频数据块进行扩频；
根据所述业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则选取调制方式，所述调制方式包括QPSK或BPSK；
根据选取的所述调制方式对所述跳频数据块进行调制，生成调制信号。
3.根据权利要求2所述的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法，其特征在于，在根据所述扩频码序列对所述跳频数据块中的有效数据帧进行扩频后，还包括以下步骤：根据所述业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则在所述跳频数据块中添加UW字，以使所述接收端根据所述UW字对所述调制信号进行单载波频域均衡处理。
4.根据权利要求3所述的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法，其特征在于，在根据所述跳频码序列将所述调制信号发送至接收端，以使所述接收端在根据所述跳频码序列接收到所述调制信号后对所述调制信号进行处理，完成所述业务数据的传输中，具体包括以下步骤：
根据所述跳频码序列接收所述调制信号；
去除所述调制信号中包含的所述UW字，生成待均衡序列；
对所述待均衡序列进行单载波频域均衡处理，得到重建的数据符号，所述单载波频域均衡处理的每一处理数据块为一所述跳频数据块；
对所述数据符号进行解扩与解调，完成所述业务数据的传输。
5.根据权利要求4所述的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法，其特征在于，在对所述待均衡序列进行单载波频域均衡处理中，具体包括以下步骤：
对所述待均衡序列进行N点FFT，生成频域序列Y(n)；
根据所述UW字得到信道特性；
根据所述信道特性得到均衡系数WK；
根据所述均衡系数WK对所述频域序列Y(n)进行均衡处理得到均衡处理后的序列X(n)，其中：X(n)＝WKY(n)；
对所述均衡处理后的序列X(n)进行N点IFFT，将所述均衡处理后的序列X(n)变换至时域，得到时域序列；
对所述时域序列进行判决，得到重建的所述数据符号，完成单载波频域均衡处理。
6.根据权利要求5所述的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法，其特征在于，在对所述待均衡序列进行单载波频域均衡处理前，还包括以下步骤：
判断所述待均衡序列的数据长度Nb是否小于FFT长度N；
若是，则在所述待均衡序列的最末端补充Nc个零值，其中：
Nc＝N-Nb；
对完成Nc个零值补充后的所述待均衡序列进行所述单载波频域均衡处理。
7.根据权利要求5所述的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径方法，其特征在于：在对所述时域序列xk(n)进行判决时，延后若干个数据点进行判决。
8.一种基于权利要求1-7任意一项所述的一种无人机与卫星通信中多速率下抗干扰抗多径系统，所述系统包括以下模块：
数据速率获取模块(401)，用于获取业务数据的数据速率；
跳频数据块生成模块(402)，用于生成跳频码序列并根据所述跳频码序列将所述业务数据装填至跳频数据块中；
调制信号生成模块(403)，用于根据所述业务数据的数据速率与预置的业务数据处理规则对所述跳频数据块进行处理，生成调制信号；
调制信号发送模块(404)，用于根据所述跳频码序列将所述调制信号发送至接收端，以使所述接收端在根据所述跳频码序列接收到所述调制信号后对所述调制信号进行处理，完成所述业务数据的传输。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器(505)和处理器(501)，所述存储器上存储有能够被处理器(501)加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器(501)加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。
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