一种无线自组网全网同步跳频的物理层实现方法与流程

本发明涉及一种无线自组网领域，具体涉及一种无线自组网全网同步跳频的物理层实现方法。

背景技术：

跳频通信是由电子对抗的需要而发展并首先应用于军事领域。跳频技术则是一项具有高抗干扰性、高抗截获能力的扩频技术。最初的战术电台采用跳频技术主要目的就是为了提高点对点通信的抗干扰能力。当今，随着武器数据链及战场网络化的发展，点对点跳频通信体系已经无法充分满足实际的需要。然而，在战场自组网的体系架构下，要实现全网通信节点同步跳频则要求全网时钟同步。全网的时钟同步可由本地的低稳时钟驱动，也可由外部通过卫星信号如北斗、GPS等提供的高稳时钟驱动。由于战场的特殊环境，利用卫星同步的方式可能会受到极大的干扰，所以除了卫星同步的方式，还需要提供一个本地的空口同步的方式，保障网络的稳定性。而要得到满足高精度要求的全网时钟同步，则是非常困难的部分，因为每个节点入网时间不同，相互之间也存在钟差。

技术实现要素：

本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种无线自组网全网同步跳频的物理层实现方法, 解决了在无线自组网体系架构下，无法实现全网节点微秒级刷新率时钟同步，并以此为基础在全网节点数据通路上实现同步跳频通信的问题。

本发明的通过下述技术方案实现：

一种无线自组网全网同步跳频的物理层实现方法，包括步骤：

步骤1：设置一个与数据通路f2频分独立的通道f1作为时间信标，通过f1上的全网时钟同步，引导f2的时间基准；

步骤2：f2依据f1提供的时间基准和预置的跳频策略，全网节点实现同步跳频，节点间通信无需在f2上进行跳频序列同步；

步骤3：f1以多级星状网络结构进行分级时钟锁定，相邻级别间的时间同步算法由TPSN算法实现，通过码分多址技术完成同一时刻一对多点的时钟校准；

步骤4：系统运行阶段，在外部时统源有效时，f2时统基于外部时统源，同时f1通道完成自身的分级时钟锁定；当任意节点外部时统源失效时，系统自动切换到f1时统通道，并通过f1通道完成全网时统切换，实现同步跳频。

进一步的，步骤4：所述外部时统源采用GPS导航或北斗导航。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

通过设置f1链路来作为时间信标引导节点间的时间统一，在f2链路上来实现统一的跳频同步，解决了在无线自组网体系架构下，实现全网节点微秒级刷新率时钟同步，以此为基础在全网节点数据通路上实现同步跳频通信。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明物理层信号时频二维关系图；

图2为本发明信标链路分级时钟锁定示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1-2所示，本发明一种无线自组网全网同步跳频的物理层实现方法，包括步骤：

步骤1：设置一个与数据通路f2频分独立的通道f1作为时间信标链路，通过f1时间信标链路上的全网时钟同步，引导f2的时间基准；

步骤2：f2依据f1提供的时间基准和预置的跳频策略，全网节点实现同步跳频，节点间通信无需在f2上进行跳频序列同步；

步骤3：f1以多级星状网络结构进行分级时钟锁定，相邻级别间的时间同步算法由TPSN算法实现，通过码分多址技术完成同一时刻一对多点的时钟校准；

步骤4：系统运行阶段，在外部时统源有效时，f2时统基于外部时统源，同时f1通道完成自身的分级时钟锁定（如图2所示，f1以多级星状网络结构进行分级时钟锁定，并通过码分多址技术完成同一时刻一对多点的时钟校准）；当任意节点外部时统源失效时，系统自动切换到f1时统通道，并通过f1通道完成全网时统切换，实现同步跳频。步骤4：所述外部时统源采用GPS导航或北斗导航。

通过设置f1链路来作为时间信标引导节点间的时间统一，在f2链路上来实现统一的跳频同步，解决了在无线自组网体系架构下，实现全网节点微秒级刷新率时钟同步，以此为基础在全网节点数据通路上实现同步跳频通信。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。