一种基于宽带频率响应的跳频信道仿真方法与流程

本发明涉及电子通信，尤其涉及一种基于宽带频率响应的跳频信道仿真方法。

背景技术：

1、跳频通信采用跳频序列，将数据信号在不同频率上进行快速切换，这种频率切换的方式使得跳频信号对于窄带干扰具有较强的抵抗能力；由于频率的快速切换，跳频通信对于非授权用户来说很难准确捕获和解析数据信号，这种频率的变化可以提供一定的保护，防止未经授权的用户对通信进行监听或干扰；跳频通信在不同的频率上进行传输，可以减少多径传播引起的信号衰落效应。通过跳频的方式，可以在不同频率上选择相对较好的传输路径，提高信号的传输质量和可靠性；跳频通信可以利用频谱资源更加高效。通过跳频，多个用户可以在相同的频带上同时进行通信，从而提高了频谱资源的利用率，这种多用户同时传输的方式可以增加通信系统的容量和吞吐量；由于频率的快速切换和使用复杂的跳频序列，跳频通信系统更难被恶意攻击者干扰或破坏，提高了通信系统的稳定性和安全性。

2、由于跳频通信的诸多优点，使其在军事通信、广播、无线传感网络、蓝牙通信、卫星通信、工业自动化等领域得到了广泛的应用。因此，为了掌握设备的性能底数，开展跳频通信场景的性能测试变得尤为重要。射频注入的方法是开展装备性能测试的重要手段。

3、传统的针对跳频通信设备的灵敏度、侦察概率和干扰性能等关键技术的注入式仿真测试，要么采用定频的方式，要么采用射频带宽内的中心频点作为信号工作频点的方式。这两种方式均存在弊端，采用定频的工作模式与真实的工作状态不相符,测试的性能必然与跳频状态下存在差异；采用射频带宽内的中心频点作为信号工作频点的方式，未考虑不同频点的信号特性，不能准确的模拟出与中心频点不一致的信号特性,必然与真实的情况不符；现有信道模拟设备均采用射频工作频段内的中心频点的信号特性替代不同频点的衰减特性，与实际的信号衰减不一致，尤其是在低频段，模拟的信号衰减与实际衰减之间的误差更大，在短波及超短波频段误差最多可达到10db以上；怎样在不增加无线信道仿真仪设备量的前提下，实现任意射频带宽跳频工作状态下的装备信号特性的精确模拟，从而实现跳频设备性能参数的精确测量，成为长期以来难以解决的技术难题。

4、鉴于上述原因看，现研发出一种基于宽带频率响应的跳频信道仿真方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种基于宽带频率响应的跳频信道仿真方法，在不增加无线信道仿真仪设备量的前提下，在数字信号处理的过程中，通过动态生成一种可重构的宽带响应滤波器，实现瞬时带宽内不同频率的衰减特性，从而实现对跳频信号不同频率响应的精确模拟，从而实现对跳频设备性能参数的精确测量。

2、本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种基于宽带频率响应的跳频信道仿真方法，s1：利用射频线缆将待测试设备天线端口与无线信道仿真仪相连接；

3、s2：在待测试设备上进行频率规划，设置工作频率范围[fl,fh]，信道频率间隔fspan_eq；

4、s3：在无线信道仿真仪的设备管理软件上设置模拟的无线信道工作频率范围[fchan_l,fchan_h]及信道频率间隔fspan_chan；

5、s4：无线信道仿真仪根据设置的工作参数生成适应[fchan_l,fchan_h]频段内的宽带频率响应滤波器，其处理方法如下：

6、s4.1无线电波传播环境中的传播损耗lt与传播场景l(e)、距离l(d)和电波频率l(f)相关，如式(1)所示，

7、lt＝l(d)+l(f)+l(e)                                  (1)

8、依据仿真场景选择合适的电波传播模型，并取传播模型中与频率相关部分l(f)；

9、s4.2根据传播损耗频率相关因子l(f)、无线信道仿真仪根据设置的工作频率范围[fchan_l,fchan_h]、信道频率间隔fspan_chan生成宽带幅频响应曲线；

10、s4.3依据s4.2中的幅频响应曲线生成宽带频率响应滤波器；

11、s4.4无线信道仿真仪加载并运行宽带频率响应滤波器，对输入的信号进行宽带频域滤波处理；

12、s5：待测试设备开机并开始正常工作，无线信道仿真仪将注入的跳频信号通过宽带频率响应滤波器，对不同频点的信号衰减特性模拟后输出。

13、进一步，所述的s3中无线信道仿真仪的工作频率范围[fchan_l,fchan_h]包含待测设备的工作频率范围[fl,fh]，信道频率间隔fspan_eq和fspan_chan保持一致。

14、本发明的有益效果是：本发明在不增加无线信道仿真仪设备量的前提下，在数字信号处理的过程中，通过动态生成一种可重构的宽带响应滤波器，实现瞬时带宽内不同频率的衰减特性，从而实现对跳频信号不同频率响应的精确模拟，从而实现对跳频设备性能参数的精确测量，本发明未详细介绍处为现有常用技术。

技术特征：

1.一种基于宽带频率响应的跳频信道仿真方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种基于宽带频率响应的跳频信道仿真方法，其特征在于：所述的s3中无线信道仿真仪的工作频率范围[fchan_l,fchan_h]包含待测设备的工作频率范围[fl,fh]，信道频率间隔fspan_eq和fspan_chan保持一致。

技术总结
一种基于宽带频率响应的跳频信道仿真方法，将待测试设备天线端口与无线信道仿真仪相连接；在待测试设备上进行频率规划，设置工作频率范围，信道频率间隔；在无线信道仿真仪的设备管理软件上设置模拟的无线信道工作频率范围及信道频率间隔；无线信道仿真仪生成适应频段内的宽带频率响应滤波器，待测试设备开始正常工作，无线信道仿真仪将注入的跳频信号通过宽带频率响应滤波器，对不同频点的信号衰减特性模拟后输出；在不增加无线信道仿真仪设备量的前提下，在数字信号处理的过程中，通过动态生成可重构的宽带响应滤波器，实现瞬时带宽内不同频率的衰减特性，从而实现对跳频信号不同频率响应的精确模拟，从而实现对跳频设备性能参数的精确测量。

技术研发人员：张涛涛,王满喜,汤云革,杨志飞,乔会东,董树理,代鹏举,周继航
受保护的技术使用者：中国人民解放军63892部队
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15