[发明专利]一种多进制正交编码扩频的无人机数据链的实现方法

说明书

技术领域

本发明属于通信工程技术领域，具体涉及一种多进制正交编码扩频的无人机数据链的实 现方法。

背景技术

近几年几场局部战争表明，电子技术在战争中的作用与地位越来越重要，它已成为影响 战争进程的重要因素之一。因此，各国都在大力进行电子技术的研究，可以预计，未来的战 场，无论是局部战争还是大范围的战争，军事电子系统之间的对抗将愈来愈激烈。作为指挥、 控制、信息传递等主要手段的通信系统，必将成为敌方干扰和破坏的首要目标，抗干扰、抗 截获、抗侦破就成为现代军事通信系统的必然要求。

随着无人机性能的不断提高，它在军事战场上的作用越来越得到肯定。与有人机相比， 测控数据链的性能，特别是抗干扰能力，直接影响着无人机的安全性和作战效能。因此，研 究无人机数据链的抗干扰技术，尤其是研究具有“生命线”之称的遥控链路抗干扰技术便成 为无人机数据链的关键技术之一。

扩频通信技术(Spread Spectrum)在抗干扰及保密性能等方面具有巨大的优势，已成 为当今军事通信系统中抗干扰的基本技术之一，我国近些年研制的无人机数据链均采用了直 接序列扩频技术(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)，在原有的基础上使数据 链的抗干扰性能得到了极大的提升，但仍然不能满足复杂战场环境的要求。

为得到足够大的处理增益，扩频因子应尽可能大，但是，随着扩频因子的增大，系统所 占带宽也随之增大。例如，要传输16kbit/s的数据，为获得30dB的处理增益，扩频后的 传输带宽约为16×1000＝16MHz。在频谱资源十分紧张的情况下，要占用过宽的频带，往 往会受到限制。

电台密集的频段中进行扩频通信，因为接收机前端电路的带宽过大，许多电台的信号同 时进入接收机，这不仅会使接收机的误码增多，而且会使接收机的前端电路出现阻塞现象的 概率增加。

由于现代战争战场环境日益复杂，无人机的通信设备要及时处理大量的信息，例如上行 遥控通道除了传输遥控指令以外，还需要传输差分GPS信息，下行遥测通道传输的遥测信息 也较多。随着通信数据量的不断增大，在有限的信道容量下，信息速率与扩频处理增益之间的矛 盾日益显现。

发明内容

本发明的目的是设计一种无人机数据链的实现方法，在提升无人机数据链的抗干扰性的 同时，又兼顾信息的传输速率要求，从而满足现代战场环境要求。

本发明提供的无人机数据链的实现方法，是采用多进制正交编码扩频技术，首先需要利 用扩频码发生器获得一组良好自相关性，正交性的扩频码，共有N路，然后对二进制基带数 字信息进行串并转换后，成为m路并行数据，m路并行数据在扩频码发生器产生的N路扩 频码中选择一路，形成N进制扩频信息。再经数字调制处理，调制到射频发射。从而完成多 进制正交编码扩频系统。

具体步骤为：

第一步，利用扩频码发生器获得一组良好自相关性，正交性的扩频码；

为满足扩频码自相关性，互相关性(正交性)及随机性等其它方面要求，选用M序列为 多进制正交编码扩频系统的扩频码。

第二步，对二进制的基带数字信息进行串并转换，成为并行数据；

对需要发送的串行二进制数据码流进行串并转换，分成m路信息，则每一路信息的速率 为原串行速率的1/m，便于下一步多进制扩频处理。

第三步，m路并行数据在扩频码发生器产生的N路扩频序列中选择一路，形成N进制 扩频信息；

扩频码发生器共产生N路扩频码，经逻辑选择电路，根据输入信息，每次选择其中一路 作为输出，由此得到N进制扩频信息。

第四步，将得到的N进制扩频信息使用数字调制处理，调制到射频发射出去。

本发明的优点在于：

(1)每个扩频序列传输多个信息比特，提高了传输效率。

(2)对N进制正交码扩频信号，其系统带宽仅为具有相同处理增益的传统直接序列扩 频系统的带宽，占用带宽小，适合于带宽有严格限制的环境。

(3)在相同的系统带宽下，多进制扩频比传统的直接序列扩频具有更强的抗干扰能力。

(4)多进制扩频可以在码片速率不变的条件下实现可变速率或可变处理增益的扩频，有 利于提高系统的抗干扰能力和支持综合业务的传输。

附图说明

图1是本发明的工作原理图；