一种抗干扰通信方法及装置与流程
本发明主要涉及通信抗干扰领域，具体涉及一种抗干扰通信方法及装置。
背景技术：
跳频通信技术通过载波频率的跳变来躲避干扰对信号的影响。它的抗干扰、抗截获的性能在现代通信领域显现出它巨大的优越性。通常我们希望频率跳变的规律不被干扰方所识破，然而随着人工智能的发展，干扰设备能够非常容易的感知到通信双方频率的跳变规律，进而进行频率跟踪式的干扰。跟踪干扰可以像固定频率通信一样削弱跳频通信，成为跳频通信的最大威胁。
现在应对频率跟踪干扰的手段大多是基于躲避式的抗干扰，然而若通信双方距离较远，发送方的发射功率较小，在线路上传输的信号功率也会逐渐衰减，最终会导致接收错误，所以在抗干扰的同时我们还需要保证在此情况下接收端正确的接收信号。若在通信双方间添加一个中继器，中继器收到信号到再生发送信号的这个过程会产生时延，中继器一旦故障也会产生不利影响。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种抗干扰通信方法及装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种抗干扰通信方法，包括如下步骤：
发射设备对待发送信号进行信号跳频处理，得到跳频信号；
干扰设备对所述跳频信号进行干扰计算，得到干扰信号；
接收设备对所述干扰信号进行解码处理，得到传输码元信息。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种抗干扰通信装置，包括：
发射设备处理模块，用于发射设备对待发送信号进行信号跳频处理，得到跳频信号；
干扰设备处理模块，用于干扰设备对所述跳频信号进行干扰计算，得到干扰信号；
接收设备处理模块，用于接收设备对所述干扰信号进行解码处理，得到传输码元信息。
本发明的有益效果是：通过发射设备对待发送信号的信号跳频处理得到跳频信号，干扰设备对跳频信号的干扰计算得到干扰信号，对于通信双方距离较远且发射端发射功率较小的情况，在跟踪式干扰的环境下，利用干扰设备较大的干扰功率帮助发射端发送信号至接收端，保证了信号的正确性，接收设备对干扰信号的解码处理得到传输码元信息，利用了交织编译码技术，增强了在通信过程中抗突发性差错的能力。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的抗干扰通信方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的抗干扰通信方法的结构模型图；
图3为本发明一实施例提供的抗干扰通信装置的模块框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明一实施例提供的抗干扰通信方法的流程示意图。
如图1所示，一种抗干扰通信方法，包括如下步骤：
发射设备对待发送信号进行信号跳频处理，得到跳频信号；
干扰设备对所述跳频信号进行干扰计算，得到干扰信号；
接收设备对所述干扰信号进行解码处理，得到传输码元信息。
上述实施例中，通过发射设备对待发送信号的信号跳频处理得到跳频信号，干扰设备对跳频信号的干扰计算得到干扰信号，对于通信双方距离较远且发射端发射功率较小的情况，在跟踪式干扰的环境下，利用干扰设备较大的干扰功率帮助发射端发送信号至接收端，保证了信号的正确性，接收设备对干扰信号的解码处理得到传输码元信息，利用了交织编译码技术，增强了在通信过程中抗突发性差错的能力。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述发射设备对待发送信号进行信号跳频处理，得到跳频信号的过程包括：
对所述待发送信号进行信号编码，得到码元序列；
利用编码交织器对所述码元序列进行交织编码，得到基带信号；
对所述基带信号进行数字调制，得到调制信号；
对所述基带信号进行调频处理，得到调频载波；
根据预设的跳频序列对所述调频载波进行变换处理，得到待合成载波；
根据所述调制信号对所述待合成载波进行合成处理，得到跳频信号。
上述实施例中，对所述待发送信号的信号编码得到码元序列，利用编码交织器对所述码元序列的交织编码得到基带信号；对所述基带信号的数字调制得到调制信号；对所述基带信号的调频处理得到调频载波；根据预设的跳频序列对所述调频载波的变换处理得到待合成载波；根据所述调制信号对所述待合成载波的合成处理得到跳频信号，为之后的处理提供可靠的信号，保证了信号的正确性，同时利用了交织编译码技术，增强了在通信过程中抗突发性差错的能力。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述码元序列包括m个信息序列,所述利用交织器对所述码元序列进行交织编码，得到基带信号的过程包括：
利用交织编码算法将m个所述信息序列输入至所述编码交织器中进行交织矩阵处理，得到m×n交织编码矩阵；
根据按行写入及按列读出的方式对所述m×n交织编码矩阵进行交织编码处理，得到基带信号d(t)，其中，m为行数，n为列数。
应理解地，交织编译码过程是对经过信道编码后所得到的m个信息序列进行编码，使用交织编码技术对输入的m个信息序列组成一个m×n的交织矩阵，对该交织矩阵按行写入按列读出,读出后得到基带信号d(t)。
具体地，所述待发送信号m(t)经过信源编码得到一个二进制数字序列m＝010011100101，将该序列以3个码元为一组进行传输得到m＝(m1m2m3m4)＝(010011100101)，信道编码器按照一定的规则对信息码组附加上3个监督码元，构成长为6个码元的码组n＝(n1n2n3n4)＝(010110011101100111101100)，经过信道编码的二进制数字序列按行读入到4×6的交织矩阵中得到
上述实施例中，利用交织编码算法将m个所述信息序列输入至所述编码交织器中的交织矩阵处理得到m×n交织编码矩阵；根据按行写入及按列读出的方式对所述m×n交织编码矩阵得交织编码处理得到基带信号，为之后的处理提供可靠的信号，保证了信号的正确性，同时利用了交织编译码技术，增强了在通信过程中抗突发性差错的能力。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述基带信号d(t)包括基带频率函数,所述对所述基带信号进行数字调制，得到调制信号的过程包括：
通过第一式对所述基带频率函数进行数字调制，得到调制信号，所述第一式为：
其中，a(t)为调幅函数，j为虚数单位，s(t)为调制信号，fc(t)基带频率函数。
上述实施例中，通过第一式对所述基带频率函数的数字调制得到调制信号，为之后的处理提供可靠的信号，保证了信号的正确性，同时利用了交织编译码技术，增强了在通信过程中抗突发性差错的能力。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述待合成载波包括待合成载波频率函数，所述根据所述调制信号对所述待合成载波进行合成处理，得到跳频信号的过程包括：
通过第二式对所述调制信号和所述待合成载波频率函数进行合成处理，得到跳频信号，所述第二式为：
其中，a(t)为调幅函数，j为虚数单位，s(t)为跳频信号，fi∈{f1,f2,f3,......,fn}，fci(t)为待合成载波频率函数。
应理解地，{f1,f2,f3,......,fn}为按照跳频序列进行跳变的待合成载波频率函数集合。
具体地，基带信号d(t)对载波调制后的带通传输前，按照跳频序列从跳频频率集{f1,f2,f3,......,fn}当中取出相对应的控制码，控制码会在跳频时间间隔内输出对应的本振信号，再对d(t)进行载波调制,每个码组对应的频点组成的频率集为{f1,f2,f3,f4,f5,f6}。
上述实施例中，通过第二式对所述调制信号和所述待合成载波频率函数的合成处理得到跳频信号，为后续信号传输提供基础，保证了信号的正确性，同时利用了交织编译码技术，增强了在通信过程中抗突发性差错的能力。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述跳频信号包括跳频载波频率函数，所述干扰设备对所述跳频信号进行干扰计算，得到干扰信号的过程包括：
利用频率跟踪干扰法对所述跳频载波频率函数进行干扰计算，得到干扰信号，具体为：
通过第三式对所述跳频载波频率函数进行干扰计算，得到干扰信号，所述第三式为：
f(s(t))＝b(t)exp(j2πfc(t+τ))，
其中，j为虚数单位，f(s(t))为干扰信号，p(b(t))＞＞p(a(t))，fc(t+τ)为跳频载波频率函数，τ为干扰设备从感知到发出干扰信号的时间，b(t)为干扰信号调幅函数。
应理解地，在干扰为频率跟踪干扰的情况下，干扰设备通过感知捕获到发射端发射的信号后，在频点fi上加上大功率的窄带干扰噪声后发送，以造成干扰，基带信号d(t)控制干扰设备的输出，所以干扰信号与调制信号s(t)相关。
具体地，在τ时间内，干扰方感知并对通信方的跳频频率进行统计分析，计算出当前或者下一跳通信方所使用的通信频率，然后在预计出的频段上加入与调制信号s(t)相关的干扰信号j(t)。
上述实施例中，利用频率跟踪干扰法对所述跳频载波频率函数的干扰计算得到干扰信号，躲避了干扰对信号的影响，保证了信号的正确性，同时利用了交织编译码技术，增强了在通信过程中抗突发性差错的能力。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述接收设备对所述干扰信号进行解码处理，得到传输码元信息的过程包括：
根据所述调制信号对所述干扰信号进行数字解调计算，得到接收信号；
对所述接收信号进行去交织译码处理，得到待译码信息；
对所述待译码信息进行信道译码处理，得到传输码元信息。
具体地，接收端接收到所述接收信号r(t)，其中包含发射端的所述调制信号s(t)和所述干扰信号j(t)，假如干扰设备没有在时间t内跟踪到频点f3，那么通过对所述干扰信号j(t)进行解调后得到的码组序列为
上述实施例中，根据所述调制信号对所述干扰信号的数字解调计算得到接收信号；对所述接收信号的去交织译码处理得到待译码信息；对所述待译码信息的信道译码处理得到传输码元信息，保证了信号的正确性，同时利用了交织编译码技术，增强了在通信过程中抗突发性差错的能力。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述根据所述调制信号对所述干扰信号进行数字解调计算，得到接收信号的过程包括：
通过第四式对所述调制信号和所述干扰信号进行数字解调计算，得到接收信号，所述第四式：
r(t)＝s(t)+j(t)，
其中，j(t)为干扰信号，s(t)为调制信号，r(t)为接收信号。
上述实施例中，通过第四式对所述调制信号和所述干扰信号的数字解调计算得到接收信号，保证了信号的正确性，同时利用了交织编译码技术，增强了在通信过程中抗突发性差错的能力。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述对所述接收信号进行去交织译码处理，得到待译码信息的过程包括：
将所述接收信号输入至与所述编码交织器同类型的译码交织器中进行交织矩阵处理，得到m×n交织译码矩阵；
根据按行写入及按列读出的规则对所述m×n交织译码矩阵进行交织译码处理，得到待变换信息，其中，m为行数，n为列数；
对所述待变换信息进行无记忆独立差错变换处理，得到待译码信息。
应理解地，在接收端进行去交织译码,将来自信道的信息送入与发送端的交织器同一类型的m×n交织矩阵，按行写入后按列读出，读出后信息差错分布变换成无记忆独立差错。
上述实施例中，将所述接收信号输入至与所述编码交织器同类型的译码交织器中的交织矩阵处理得到m×n交织译码矩阵；根据按行写入及按列读出的规则对所述m×n交织译码矩阵的交织译码处理得到待变换信息；对所述待变换信息的无记忆独立差错变换处理得到待译码信息，保证了信号的正确性，同时利用了交织编译码技术，增强了在通信过程中抗突发性差错的能力。
可选地，作为本发明的一个实施例，如图2所示，包括发送设备、接收设备以及干扰设备；发送端首先对需要发送的信号编码，得到码元序列，然后输入到交织器进行交织编码，再对经过交织编码的码元序列进行数字调制，得到调制的信号；跳频序列控制频率合成模块，使得跳频载波按照跳频序列进行变换，调制信号再通过合成后的载波调制，得到的发送信号的频率为按照跳频序列进行跳变的跳频信号；而接收端与发送端过程相反，得到的调制信号通过数字解调后，再经过去交织后译码，得到最终的传输码元信息；在该系统中，发送端所使用跳频序列必须与接收端的保持同步，这样通信中收发双方的跳频频率就可以保持同步变换。干扰设备感知到发送端的发射频点，然后进行跟踪式干扰。
图3为本发明一实施例提供的抗干扰通信装置的模块框图。
可选地，作为本发明的另一个实施例，如图3所示，一种抗干扰通信装置，包括：
发射设备处理模块，用于发射设备对待发送信号进行信号跳频处理，得到跳频信号；
干扰设备处理模块，用于干扰设备对所述跳频信号进行干扰计算，得到干扰信号；
接收设备处理模块，用于接收设备对所述干扰信号进行解码处理，得到传输码元信息。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以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，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。
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发明实施例方案的目的。
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，也可以是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。
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介质中。用于这样的理解，本发明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介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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。
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