[发明专利]一种窄带跳频多路接入的通信算法及ARM实现

说明书

本发明公开了一种窄带跳频多路接入的通信算法，涉及通信技术领域，具体的步骤为：利用窄带调制技术对需要发射的信号进行BPSK调制，得到高频调制信号；多路接入；高频调制信号按照设定的伪随机序列跳频序列的算法进行跳频发射，直至发射完成。该窄带跳频多路接入的通信算法在搭载有射频收发器模块的ARM上实现，通过超窄带调制和跳频，获得超高接收灵敏度，实现远距离通讯，通过窄带跳频信号的跳频算法实现，超窄带信号可以按照既定的跳频序列在设定的带宽内进行跳频发射，减少邻道干扰并满足地方法规，通过信道划分和伪随机序列跳频序列的算法，可以降低系统内的冲突，大大提高了系统容量。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体为一种窄带跳频多路接入的通信算法及ARM实现。

背景技术

在智能化发展越来越普遍的趋势下，物联网实现万物互联的需求也正受到大家的期待。无线通信技术在物联网的发展和使用经历了从第一代移动蜂窝网络，到如wifi，蓝牙，zigbee等局域网技术，再到小无线，FSK，LoRa,Sigfox，NB-IOT等广域网通信技术。移动蜂窝网络对物联网应用的灵活性是一个大的受限，且需要对数据付费。局域网通信技术，由于距离短难以实现长距离的设备连接，且功耗大。现有的广域网技术如小无线，FSK，LoRa,sigfox等，由于速率普遍偏低，导致数据发送空中时间较长，由于大部分国家或地区法规对无线信道发射时间作了限制，导致无线频率管理法规的合规性受到挑战；且由于固定频点发射，信道数量有限，网络容量也受到影响。

发明内容

本发明提供了一种窄带跳频多路接入的通信算法及ARM实现，通过超窄带调制信号，获得超高接收灵敏度，实现远距离通讯；通过跳频技术，解决单信道发射的空中时间限制，满足各地法规要求；通过多路接入通信算法，提高了覆盖区域的网络容量，解决了上述背景技术中提出的局域网远距离通信困难，且功耗大，广域网信号速率低，数据发送空中时间长，信号发射时间及频率均受限，网络容量也受影响的问题。

本发明提供如下技术方案：一种窄带跳频多路接入的通信算法，包括以下步骤：

步骤一、利用窄带跳频多路接入调制技术对需要发射的信号进行调制，得到高频调制信号；

需要发生的数据流传输至数据接口Buffer，数据接口Buffer内的信号经过前向纠错编码后被送至交织器存储单元，交织器存储单元内的信号数据存满后，其内部的信号数据被读出，且读出的信号经过符号转换和IQ信号转换得到IQ信号，IQ信号输入到数字delta-sigma调制器得到超窄带BPSK信号，超窄带BPSK信号经过驱动锁相环，得到高频的窄带调制信号；

步骤二、跳频通信技术对信道进行划分，使信道可以容纳多个子载波信道接入，并设定伪随机序列跳频序列的算法。

步骤三、对步骤一中的高频调制信号按照设定的伪随机序列跳频序列的算法进行信号跳频发射，直至发射完成，且接收方确保在跳频范围的带宽内全部接收所有子载波信道的信号，完成完整信号的接收和解析。

优选的，超窄带BPSK信号的载波频率可调节，范围为200～960MHz。

优选的，交织器存储单元内读出的信号数据经过符号转换后输出的符号序列不需要序列扩频，且输出的符号序列为恒包络信号。

优选的，IQ信号转换的方法为：输出的符号序列经过笛卡尔坐标到极坐标方法的转换器提取出来,相位分量通过正交处理得到IQ信号。

优选的，信道通过信道带宽进行划分。

优选的，所述窄带跳频多路接入的通信算法在搭载有射频收发器的模块上的ARM中实现。

优选的，跳频算法为Ni＝hash(当前跳频下标i,seq序列种子)％Ngrid(当前带宽下gird的数量)；频率＝当前中心频点-Ni*当前晶振下grid的数量，其中Ni指当前信道编号数值。