[发明专利]一种多层级认知无线电的跳频方法

说明书

本发明公开了一种多层级认知无线电的跳频方法，包括如下步骤：步骤一，检测并获取现有网络中的频谱资源；步骤二，利用步骤一中获得的可用信道进行跳频通信；步骤三，在跳频通信的过程中每隔一段时间对外部频谱资源进行频谱能量检测；步骤四，在检测到当前通信的信道即将要被主用户占用的时候，选择当前跳频优先级最高的频谱；步骤五，继续检测当前通信的信道主用户是否全部占用。本发明的多层级认知无线电的跳频方法，通过步骤一、步骤二、步骤三、步骤四和步骤五的设置，就可以有效的实现在通信的过程中也检测频谱和信道，进而实现在跳频的时候有预先信道跳频的效果，避免了现有技术中使得通信效率降低的问题。

技术领域

本发明涉及一种跳频方法，更具体的说是涉及一种多层级认知无线电的跳频方法。

背景技术

跳频通信是扩频通信的一种方式，其方式是使发射机频率在一组预先指定的频率上按照编码序列所规定的顺序离散的跳变，从而扩展发射波的频谱。经跳频方式扩频后的信号频率在较宽的频率范围内跳变，以躲避方式对抗通信中的干扰，在常规跳频通信系统中，跳频序列发生器所产生的载频序列是按照通信双方事先规定的协议遍历跳频频率集的每一个频点，由于通信时并不对频率集的频点进行质量分析，如果频点受到了严重干扰，该频点传输的信息难以提取，就会造成大量的误码。

认知无线电则是一种智能化无线电，其是通过频谱感知技术先检测到网络中的频谱空穴，然后再利用频谱空穴进行通信，因而可以用认知无线的频谱感知技术避开干扰点，对跳频的频段进行有效的筛选采集，这样就可以改善无线电台对电磁环境的适应性、增加频谱资源的利用率、减少电台之间的干扰，而现有的认知无线电的工作方式就是，一次感知一个频谱空穴，然后进行跳频跳到这个频谱空穴进行通信，当主用户需要使用这个频谱空穴的时候，便重新感知一个频谱空穴，然后使用新的频谱空穴进行通信，这样在通信的过程中是只有当现有的频谱空穴即将被占用的时候，才会去重新感知新的频谱空穴，这样在使用的过程中就比较容易出现在主用户占用之前使用的频谱空穴的时候，无法快速有效的找到新的频谱空穴，使得整个跳频通信效率降低的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够快速有效的找到新的频谱空穴，提升跳频通信效率的多层级认知无线电的跳频方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种多层级认知无线电的跳频方法，包括如下步骤：

步骤一，检测并获取现有网络中的频谱资源，并对获取的频谱资源进行频谱空穴检测，根据检测出的频谱空穴确定可用信道；

步骤二，利用步骤一中获得的可用信道进行跳频通信；

步骤三，在跳频通信的过程中每隔一段时间对外部频谱资源进行频谱能量检测，根据频谱能量的强弱对检测到频谱进行排序和命名，按照能量强度由弱变强进行命名和跳频优先级排布，能量强度最弱作为最高跳频优先级，能量强度最强作为最低跳频优先级；

步骤四，在检测到当前通信的信道即将要被主用户占用的时候，选择当前跳频优先级最高的频谱，并检测频谱空穴和可用信道，同时向可用信道发送信号，临时占用这个可用信道；

步骤五，继续检测当前通信的信道主用户是否全部占用，若主用户全部占用并且超过时间阈值，则跳频至优先级最高的频谱，并利用步骤四中临时占用的可用信道进行通信，同时返回步骤三重新检测，若主用户在占用一段时间后在时间阈值之内退出，则保持原有的信道进行通信，同时取消发送到优先级最高的频谱内可用信道的信号，并且返回步骤三重新检测。

作为本发明的进一步改进，所述步骤三中频谱能量检测时间间隔由以下步骤确定：

步骤三一，设置一能量阈值γ，检测频谱能量由弱变强或是由强变弱时频谱能量从低能量或是高能量到达阈值γ的时间t0和t1，其中阈值γ的值与判断信道是否可用的能量阈值的值相等；

步骤三二，利用上述时间t0和t1按照以下公式计算出时间间隔t，公式如下：