本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗干擾無人機數(shù)據(jù)鏈的實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

無人機數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)沁B接無人機與其他飛行器之間、無人機與艦載指揮平臺之間，以及無人機與地面操控指揮人員、設(shè)備之間資源共享的信息橋梁。干擾是導(dǎo)致無人機數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)失效的主要因素，也是敵方妨害我方無人機的主要手段。隨著無人機在軍事上發(fā)揮的作用日益明顯，對其數(shù)據(jù)鏈的抗干擾性能也提出了更多的要求，其中削弱數(shù)據(jù)鏈所面臨的窄帶干擾、寬帶干擾、寬帶噪聲等干擾的影響尤為重要。目前UAV數(shù)據(jù)鏈實現(xiàn)抗干擾的關(guān)鍵技術(shù)有直接序列擴頻技術(shù)(DSSS)、跳頻擴頻技術(shù)(FHSS)等。其中DSSS技術(shù)通過信息碼元和高速偽碼相乘來拓展信號的帶寬來提高抗干擾性能，但是該技術(shù)在提升抗干擾性能的同時降低了頻譜的利用率；FHSS技術(shù)是通過信號在不同的頻點上的跳變來實現(xiàn)信號頻帶的展寬，但是跳頻點數(shù)的增多會增加系統(tǒng)的復(fù)雜度。

文獻“Studies on Novel Anti-jamming Technique of Unmanned Aerial Vehicle Data Link[J].Chinese Journal of Aeronautics,2008”通過直擴、多進制擴頻、OFDM(正交頻分復(fù)用)提出正交碼時分多子信道擴譜調(diào)制(OC-TDMSCSSM)，為提高無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾性能奠定了基礎(chǔ)。但由于該方法跳頻選擇的頻點固定，不利于增加跳頻點數(shù)來提高系統(tǒng)處理增益，同時系統(tǒng)整體設(shè)計的復(fù)雜度較高，因此，難以達到戰(zhàn)場環(huán)境中的無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有無人機數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)抗窄帶干擾、寬帶干擾、寬帶噪聲等干擾能力不足的問題，本發(fā)明提出一種抗干擾無人機數(shù)據(jù)鏈的實現(xiàn)方法。利用OFDM(正交頻分復(fù)用)中IFFT(逆快速傅立葉變換)和FFT(快速傅立葉變換)，并在其基礎(chǔ)上進行跳頻，提高了跳頻速率，同時也使得頻點數(shù)不再固定，最終實現(xiàn)無人機數(shù)據(jù)鏈有效的抵抗窄帶干擾、寬帶干擾、寬帶噪聲等干擾的影響。

一種抗干擾無人機數(shù)據(jù)鏈的實現(xiàn)方法，其特征在于步驟如下：

步驟一：地面發(fā)射數(shù)據(jù)，具體為：

步驟1：發(fā)射端對源信息進行卷積編碼，得到卷積編碼后的信息，再對卷積編碼后的信息進行交織，得到交織后的信息；

步驟2：對步驟1得到的交織后的信息進行直接序列擴頻和多進制擴頻處理，得到擴頻后的信息；

步驟3：對擴頻后的信息進行串并轉(zhuǎn)換和BPSK基帶調(diào)制，得到BPSK基帶調(diào)制后的信息，然后，根據(jù)調(diào)制后的信息選擇正交擴譜碼，并構(gòu)建矩陣A，其中，矩陣的其中一行為所選擇的正交擴譜碼，其余行均為0，正交擴譜碼所在行由PN碼隨機選取確定；

步驟4：采用IFFT對步驟3得到的矩陣進行OFDM調(diào)制，得到OFDM調(diào)制后的信息；

步驟5：對OFDM調(diào)制后的信息進行并串轉(zhuǎn)換和載波調(diào)制，得到發(fā)射信號，并通過天線發(fā)射出去，完成數(shù)據(jù)發(fā)送；

步驟二：無人機接收數(shù)據(jù)，具體為：

步驟1：接收端天線接收到信號后，對接收后的信號進行載波解調(diào)，得到解調(diào)后的信號；

步驟2：對載波解調(diào)后的信號進行串并轉(zhuǎn)換，得到矩陣A′；

步驟3：采用FFT對矩陣A′進行OFDM解調(diào)，得到OFDM解調(diào)后的信息；

步驟4：根據(jù)PN碼選擇OFDM解調(diào)后的信息中的對應(yīng)行，并進行BPSK解調(diào)，得到BPSK解調(diào)后的信息；

步驟5：根據(jù)正交擴譜碼的正交性選擇BPSK解調(diào)后的信息的峰值最大值，并進行多進制擴頻解擴，得到多進制擴頻解擴后的信息；

步驟6：對多進制擴頻解擴后的信息進行并串轉(zhuǎn)換和直接序列擴頻解擴，得到直接序列擴頻解擴后的信息；

步驟7：對直接序列擴頻解擴后的信息進行解交織，得到解交織后的信息；

步驟8：對解交織后的信息進行卷積譯碼，得到所發(fā)射的源信息。

本發(fā)明的有益效果是：通過利用PN碼對BPSK基帶調(diào)制后的信息進行跳頻選擇，并利用IFFT對跳頻選擇后的信息進行OFDM調(diào)制，與現(xiàn)有擴頻和OFDM結(jié)合的無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾方法相比，有效地降低了系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜度，有利于實現(xiàn)數(shù)字化的高效無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾系統(tǒng)。同時，也解決了傳統(tǒng)跳頻系統(tǒng)中跳頻速率緩慢、頻點數(shù)固定不易改變、設(shè)備復(fù)雜以及對窄帶干擾、寬帶干擾、寬帶噪聲等干擾的抗干擾能力不足的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種抗干擾無人機數(shù)據(jù)鏈實現(xiàn)方法的基本流程圖。

圖2是本發(fā)明方法的數(shù)據(jù)鏈發(fā)射數(shù)據(jù)示意圖。

圖3是本發(fā)明方法的數(shù)據(jù)鏈接收數(shù)據(jù)示意圖。

圖4是利用本發(fā)明方法在寬帶干擾下的誤碼率分布曲線效果圖。

圖5是利用本發(fā)明方法在窄帶干擾下的誤碼率分布曲線效果圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實施例。

本發(fā)明的一種抗干擾無人機數(shù)據(jù)鏈實現(xiàn)方法，其基本流程圖如圖1所示，其數(shù)據(jù)鏈發(fā)射數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)示意圖分別如圖2和圖3所示，具體包括如下步驟：

步驟一：地面發(fā)射數(shù)據(jù)，具體為：

步驟1：發(fā)射端對源信息進行卷積編碼，得到卷積編碼后的信息，再對卷積編碼后的信息進行交織，得到交織后的信息；

步驟2：對步驟1得到的交織后的信息進行直接序列擴頻和多進制擴頻處理，得到擴頻后的信息；

步驟3：對擴頻后的信息進行串并轉(zhuǎn)換和BPSK基帶調(diào)制，得到BPSK基帶調(diào)制后的信息，然后，根據(jù)調(diào)制后的信息選擇正交擴譜碼，并構(gòu)建矩陣A，其中，矩陣的其中一行為所選擇的正交擴譜碼，其余行均為0，正交擴譜碼所在行由PN碼隨機選取確定；

步驟4：采用IFFT(逆快速傅立葉變換)對步驟3得到的矩陣進行OFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)制，得到OFDM調(diào)制后的信息；

步驟5：對OFDM調(diào)制后的信息進行并串轉(zhuǎn)換和載波調(diào)制，得到發(fā)射信號，并通過天線發(fā)射出去，完成數(shù)據(jù)發(fā)送；

步驟二：無人機接收數(shù)據(jù)，具體為：

步驟1：接收端天線接收到信號后，對接收后的信號進行載波解調(diào)，得到解調(diào)后的信號；

步驟2：對載波解調(diào)后的信號進行串并轉(zhuǎn)換，得到矩陣A′；

步驟3：采用FFT(快速傅立葉變換)對矩陣A′進行OFDM解調(diào)，得到OFDM解調(diào)后的信息；

步驟4：根據(jù)PN碼選擇OFDM解調(diào)后的信息中的對應(yīng)行，并進行BPSK解調(diào)，得到BPSK解調(diào)后的信息；

步驟5：根據(jù)正交擴譜碼的正交性選擇BPSK解調(diào)后的信息的峰值最大值，并進行多進制擴頻解擴，得到多進制擴頻解擴后的信息；

步驟6：對多進制擴頻解擴后的信息進行并串轉(zhuǎn)換和直接序列擴頻解擴，得到直接序列擴頻解擴后的信息；

步驟7：對直接序列擴頻解擴后的信息進行解交織，得到解交織后的信息；

步驟8：對解交織后的信息進行卷積譯碼，得到所發(fā)射的源信息。

本實施例仿真參數(shù)設(shè)置如表1。在Matlab環(huán)境下進行本發(fā)明方法和傳統(tǒng)OC-TDMSCSSM(正交碼時分多子信道擴譜調(diào)制)方法仿真，并分別引入寬帶干擾和窄帶干擾，其中，在寬帶干擾影響下誤碼率曲線分布如圖4所示，在窄帶干擾影響下誤碼率曲線分布如圖5所示?？梢钥闯?，在寬帶干擾下，當(dāng)誤碼率是10^-5時，本發(fā)明方法的抗干擾性能同OC-TDMSCSSM方法相比提高了1dB左右；在窄帶干擾下，當(dāng)誤碼率是10^-5時，本發(fā)明方法的抗干擾性能同OC-TDMSCSSM方法相比提高了1.5dB左右。

表1