[发明专利]一种电力物联网跳频图案生成方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种电力物联网跳频图案生成方法、装置及存储介质，在频隙集中随机选取L个频点分别组成多条基序列，频隙集中每个频点至少被选择一次且可重复选择，多条基序列组成序列集，在序列集中选取多条满足最大汉明相关的基序列，得到基序列集；将基序列集中的每一条基序列分别循环左移得到对应的f条移位序列；将f条移位序列进行相互交织，得到每一条基序列对应的跳频序列，将跳频序列进行整合得到LHZ跳频序列集，LHZ跳频序列集中任意两条跳频序列，两者在LHZ内的频点碰撞次数少，且在LHZ外的频点碰撞次数也不会太多，移位组合后跳频序列条数足够多，且频点随机性好，能满足电力物联网跳频通信体制提供大规模节点的安全接入。

技术领域

本发明涉及跳频通信技术领域，具体涉及一种电力物联网跳频图案生成方法、装置及存储介质。

背景技术

随着能源互联网和智能电网的不断发展，多种电力高业务设备接入电力物联网通信网络。这种通信网络具有以下特点：电力业务节点众多（大规模接入），接入时刻随机（随机接入），信息传输安全性高等。为了保证电力物联网通信安全性，跳频技术是一种最优的通信传输方式。跳频技术可提供较优的多址接入能力，并有效避免多节点相互干扰和恶意干扰，该技术已经广泛应用于传统物联网通信系统中。跳频图案是跳频技术的核心，决定了跳频技术的上述特性。通常跳频图案由两个部分构成，一个是跳频频点表，在该跳频频点表中记录了所有可用的跳频频点；一个是跳频序列，跳频序列是伪随机序列，从跳频频点表中按照特定的数学方法选出特定数目的跳频频点，可以通过这些被选出的跳频频点构成一个跳频序列，即一个跳频图案。

电力多业务跳频接入通信网络中，在电力主站范围内，大量业务节点通过跳频技术接入网络，这些节点接入时间是随机的。除了不同业务间可能存在干扰，且主站范围内也可能存在恶意干扰机，目前传统伪随机跳频图案（包括无碰撞跳频序列、最优随机跳频序列），传统基序列个数和频点碰撞次数完全受频隙集合大小限制，无法实现大规模节点接入；其次，在任意时延下传统基序列的频点碰撞较大，不利于电力通信高可靠性传输需求，无法满足跳频序列个数多（满足大量节点接入），跳频频点随机性好（减小恶意干扰），在任意时延下，跳频序列的汉明相关值小（减小用户互干扰）。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是传统伪随机跳频图案无法同时满足大量节点接入、跳频频点随机性好和在任意时延下跳频序列的汉明相关值小，目的在于提供一种电力物联网跳频图案生成方法、装置及存储介质，在常规跳频序列组成的基序列集中选取满足最大汉明相关的跳频序列，采用移位跳频序列交织方法产生随机接入低碰撞跳频图案，为电力物联网跳频通信体制提供大规模节点的安全接入。

一种电力物联网跳频图案生成方法，包括以下步骤：

步骤S1、在频隙集Fq中选取多个频点，将所述多个频点进行随机组合，得到多条频点数目为L的基序列，所述多条频点数目为L的基序列组成序列集；

步骤S2、从所述序列集中选取多条满足最大汉明相关的基序列，得到基序列条数为M的基序列集S；

步骤S3、将所述基序列集S中的每一条基序列分别循环左移，每一条基序列循环左移后均得到对应的f条移位序列；

步骤S4、将f条移位序列进行相互交织，得到每一条基序列对应的跳频序列，最终得到M条跳频序列，所述M条跳频序列组成对应的LHZ跳频序列集R。

进一步地，所述频隙集Fq包括q个可供跳变的频点；基序列中的L个频点包括所述q个可供跳变的频点，且所述L ≥q，其中，q为自然数，由于频隙集中的频点可重复选择且每个频点至少被选择了一次，这样基序列中不仅包含了频隙集中的所有频点而且基序列中的频点数大于频隙集中的频点个数。

进一步地，所述最大汉明相关的值为Hm，具体计算过程为：