CN114374586A - 数据传输方法、发射机和接收机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据传输方法、发射机和接收机，其中，该方法包括：获取待传输数据；为待传输数据中的每个比特值确定对应的频率序列，其中，频率序列包括至少一个频率，频率序列用于映射对应的比特值；为频率序列生成对应的至少一个频率信号，并依序发送频率信号。通过上述方式，本申请能够避免符号间干扰，提高数据传输的可靠性。

Description

数据传输方法、发射机和接收机

技术领域

本申请属于通信技术领域，特别涉及一种数据传输方法、发射机和接收机。

背景技术

无线数字通信是目前应用极为普及的通信方式。在无线数字通信中，将需传输的信息通过数字调制得到符号，进而将符号调制至无线信道上进行传输。然而，对于在无线传输过程，例如短波无线传输过程中，可能会存在多径效应，进而导致出现符号间干扰(InterSymbol Interference，ISI)，即同一信号由于多径传播在接收端的相互重叠而产生的干扰。对于复杂的地理环境，如高楼密集的街道，由于存在上述多径效应，往往导致不能正常通信的现象。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种数据传输方法、发射机和接收机，能够避免符号间干扰，提高数据传输的可靠性。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种数据传输方法，包括：获取待传输数据；为待传输数据中的每个比特值确定对应的频率序列，其中，频率序列包括至少一个频率，频率序列用于映射对应的比特值；为频率序列生成对应的至少一个频率信号，并依序发送频率信号。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种数据传输方法，包括：接收多个频率信号；确定每个频率信号的频率，并将多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列；基于频率序列与比特值之间的映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种发射机，包括：频率信号生成电路，用于为待传输数据中的每个比特值确定对应的频率序列；为频率序列生成对应的至少一个频率信号；其中，频率序列包括至少一个频率，频率序列用于映射对应的比特值；发送电路，用于依序发送频率信号。

为解决上述技术问题，本申请采用的再一个技术方案是：提供一种接收机，包括：接收电路，用于接收多个频率信号；比特值生成电路，用于确定每个频率信号的频率，并将多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列；基于频率序列与比特值之间的映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过获取待传输数据，为待传输数据中的每个比特值确定对应的频率序列，并为频率序列生成对应的至少一个频率信号，并依序发送频率信号，以通过发送不同的频率序列来实现传输对应的比特值，比特值故实现信息的传输，而且在传输过程中利用频率序列替代了数字通信中的符号，能够避免符号间干扰，提高数据传输的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请数据传输方法第一实施例的流程示意图；

图2是本申请数据传输方法第二实施例的流程示意图；

图3是本申请数据传输方法第三实施例的流程示意图；

图4是本申请同步时隙的结构示意图；

图5是本申请数据时隙的结构示意图；

图6是本申请数据传输方法第四实施例的流程示意图；

图7是本申请数据传输方法第五实施例的流程示意图；

图8是本申请图7中步骤S53的流程示意图；

图9是本申请三个搜索窗口的结构示意图；

图10是本申请接收机中存储器的存储示意图；

图11是本申请发射机第一实施例的结构示意图；

图12是本申请发射机第二实施例的结构示意图；

图13是本申请接收机第一实施例的结构示意图；

图14是本申请接收机第二实施例的结构示意图；

图15是本申请具有存储功能的装置一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

传统的短波通信在地面的最大通信距离一般在30～50公里，即使再加大发射功率通信距离也难以增加。而专网领域，尤其是军事领域对通信距离的要求越来越高，目前军事通信在50～100公里范围内尚没有很好的解决方案。目前现有的超短波远距离数字通信所用的调制方式一般为恒包络调制，为了兼顾成本、频谱效率在波形设计上都没有考虑多径效应，这在一定程度上制约了通信距离的拓展。若增大通信距离，则多径效应会增强，从而符号间干扰会加大。

而现有的短波通信在军事领域应用较广，但是也会存在一些问题，例如，一是现有的波形设计跳速很低，国内一般只有几十跳每秒，容易被敌方侦测干扰；第二、短波信道时延扩展一般在1ms以上，需要做很复杂的信道均衡设计，这会增加成本和频谱利用效率。

本申请提供的数据传输方法可以运用于超短波通信、短波通信或其他波形的无线数字通信中。

请参阅图1，图1是本申请数据传输方法第一实施例的流程示意图。

本实施例的执行主体可以是发射机，发射机为数据传输系统的发射端。发射机(atransmitter circuit)主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制，将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。发射机被广泛应用与电视，广播，通信，报警，雷达，遥控，遥测，电子对抗等各种民用、军用设备。

本实施例中，数据传输方法包括：

步骤S11：获取待传输数据。

其中，待传输数据由一个或多个比特值按照一定顺序组合而成。发射机可以根据待传输内容生成对应的待传输数据。具体地，待传输内容通过信源编码后就可以得到一个或多个比特值按照一定顺序组合而成的待传输数据。其中，一个或多个比特值的组合顺序由与待传输数据对应的待传输内容确定。待传输内容不限为声音、文字和图像。

比特值包括数字0和1，对应地，待传输数据可以由一个或多个数字0或1按照一定顺序组合而成。例如待传输内容字母“R”对应的待传输数据为01010010，该待传输数据包括8个比特值。

步骤S12：为待传输数据中的每个比特值确定对应的频率序列。

其中，频率序列包括至少一个频率，频率序列用于映射对应的比特值。不同比特值对应的频率序列中的频率不同和/或频率的排序不同。

具体地，不同比特值对应的频率序列中的频率不同，或者不同比特值对应的频率序列中的频率的排序不同，或者不同比特值对应的频率序列中的频率不同且排序不同。其中，频率序列中的频率不同可以是频率序列中的频率的大小不同和/或频率的数量不同。其中，不同比特值对应的频率序列中的频率的大小不同可以是不同比特值对应的频率序列中至少一个频率的大小不同。例如，f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f8分别为八种不同的频率，比特值0对应的频率序列为{f1,f2,f3,f4}，比特值1对应的频率序列为{f5,f6,f7,f8}，其中，比特值0和1对应的频率序列中的频率大小不同；又例如，比特值0对应的频率序列为{f1,f2,f3,f4}，比特值1对应的频率序列为{f4,f3,f2,f1}，其中，比特值0和1对应的频率序列中频率的排序不同；再例如，比特值0对应的频率序列为{f1,f2,f3,f4}，其中f1<f2<f3<f4，即该频率序列中频率依次增大，比特值1对应的频率序列为{f8,f7,f3}，其中f8>f7>f3，即该频率序列中频率依次减小，其中比特值0和1对应的频率序列中频率的排序不同且频率的大小和数量不同。

步骤S13：为频率序列生成对应的至少一个频率信号，并依序发送频率信号。

频率序列中的频率为数字信号，发射机可以将频率序列中的数字信号转换为对应的频率信号，并依序发送频率信号。可选地，发射机可以通过本振电路将频率序列中的数字信号转换为对应的频率信号。

在本实施例中，通过获取待传输数据，为待传输数据中的每个比特值确定对应的频率序列，并为频率序列生成对应的至少一个频率信号，并依序发送频率信号，以通过发送不同的频率序列来实现传输对应的比特值，比特值故实现信息的传输，而且在传输过程中利用频率序列替代了数字通信中的符号，能够避免符号间干扰，提高数据传输的可靠性。

请参阅图2，图2是本申请数据传输方法第二实施例的流程示意图。本实施例的执行主体可以是发射机，发射机为数据传输系统的发射端。本实施例中，数据传输方法包括：

步骤S21：获取待传输数据。

对于本步骤的阐述可以参照数据传输方法第一实施例中相应位置的阐述，此处不在赘述。

本实施例中，步骤S22和S23为上述实施例中的步骤S12的一种具体实现方式。

步骤S22：根据频率序列与比特值之间的映射关系，确定与比特值对应的频率序列中的至少一个频率索引。

本实施例中，频率序列与比特值之间的映射关系可以为参考数值、比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换。可选地，参考数值TOD_COMM可以为当前系统时间累计的频率信号跳数TOD，或者当前系统时间累计的频率信号跳数对应的若干高位比特值HTOD。具体地，当前系统时间累计的频率信号跳数TOD可以是将当前系统时间减去参考时间，得到当前系统时间从参考时间开始的累计时间值，再将该累计时间值转换为频率信号跳周期的数目，即可得到当前系统时间累计的频率信号跳数。跳周期为单位时间内的跳数。举例说明，当前系统时间t2是2020年4月26号00:00，参考时间t1为2020年4月25号23:59，若跳周期T为1000跳/秒，则参考数值：

TOD_COMM＝TOD＝(t2-t1)*T＝1s*1000＝1000，转换为二进制

TOD＝1111101000，

或者参考数值TOD_COMM取1111101000前4位高位，

TOD_COMM＝HTOD＝1111。

具体地，步骤S22可以是将参考数值、比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一频率索引；重复执行本步骤，直到得到第一预设数量个频率索引，并将本步骤重复次数清零。其中，第一预设数量个频率索引组成一个频率索引序列。可选地，第一预设数量可以根据实际情况进行选取，例如可以根据当前可进行通信的频率数量进行选取，其中，当前可进行通信的频率可以是通信质量大于预设阈值的频率。在一些实施方式中，第一预设数量可以等于或小于当前可进行通信的频率数量。在另一些实施方式中，第一预设数量还可以大于当前可进行通信的频率数量，一种情况是可进行通信的频率中每种频率只能被选择一次，当第一预设数量大于当前可进行通信的频率数量时，频率序列中可能包括了可进行通信的频率之外的频率，即通信质量小于或等于预设阈值的频率，但是通过该频率仍能够进行通信，只是可能通信质量达不到预设阈值；另一种情况是可进行通信的频率中每种频率可以重复多次被选择。

频率索引的具体计算公式为：频率索引＝伪随机变量生成函数(参考数值+比特值+函数当前的运行次数)，其中，函数的参数为参考数值、比特值和函数当前的运行次数。比特值可以为0或1，伪随机变量生成函数不限为PRG(Pseudo Random Generator)函数、伪随机二进制序列(Pseudo-Random Binary Sequence，PRBS)函数、RS编码(Reed-solomoncodes)函数，如Rsenc函数。下面，本实施例将以PRG函数为例进行说明。PRG函数对应的频率索引生成公式为：

n＝PRG(TOD_COMM+I+e)，

其中，TOD_COMM为参考数值，I为比特值，e为函数当前的运行次数，e的取值范围为零到第一预设数量之间的整数值，例如0、1、2、…、N。

举例说明，第一预设数量为3，参考数值TOD_COMM＝1111101000，比特值I＝0，

当函数运行第一次时，e＝1，则n₁＝PRG(1111101000+0+1)＝1；

当函数运行第二次时，e＝2，则n₂＝PRG(1111101000+0+2)＝2；

当函数运行第三次时，e＝3，则n₃＝PRG(1111101000+0+3)＝3；可以得到比特值0对应的3个频率索引，即频率索引序列为{1,2,3}，之后将函数的运行次数清零，以为计算下一个比特值对应的频率索引做准备。

步骤S23：从预设频率集中选择分别与至少一个频率索引关联的至少一个频率，以组成频率序列。

其中，预设频率集包括第二预设数量个频率。一般地，第二预设数量为2的整数次幂。例如，第二预设数量为L，则L可以为1、2、4、8、16等等。一般地，第二预设数量大于或等于第一预设数量。在其他实施方式中，第二预设数量小于第一预设数量。可选地，预设频率集包括至少部分的可进行通信的频率。

举例说明，频率索引序列为{1,2,3}，预设频率集为{f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f8}，从预设频率集中选择与频率索引1关联的频率f1，频率索引2关联的频率f2，频率索引3关联的频率f3，组成频率序列{f1,f2,f3}。

步骤S24：利用本振电路为频率序列生成对应的至少一个频率信号，并依序发送频率信号。

本实施例中的本振电路可以是数字本振电路，也可以是其他本振电路，例如晶体震荡电路等等。

在一具体实施方式中，数字本振电路可以包括数字控制振荡器(numericallycontrolled oscillator，NCO)，通过数字控制振荡器可以将频率序列生成对应的至少一个频率信号，并依序发送频率信号。

请参阅图3至图5，图3是本申请数据传输方法第三实施例的流程示意图，图4是本申请同步时隙的一结构示意图，图5是本申请数据时隙的一结构示意图。本实施例的执行主体可以是发射机，发射机为数据传输系统的发射端。如图5所示，本实施例中，数据传输方法包括：

步骤S31：获取待传输数据。

对于本步骤的阐述可以参照对数据传输方法第一实施例对应位置的阐述，此处不再赘述。

本实施例中，待传输数据包括同步时隙和/或数据时隙。具体地，待传输数据可以仅包括同步时隙，或者仅包括数据时隙，或者包括同步时隙和数据时隙。同步时隙可以根据同步发送周期进行发送。在一些实施方式中，同步发送周期为间隔预设数量个数据时隙，即是每发射预设数量个数据时隙后发射一个同步时隙，例如，当预设数量为1时，则为同步时隙与数据时隙间隔发送，即每发送一个数据时隙之前就发送1个同步时隙；当预设数量为2时，则可以连续发射2个数据时隙后再发射1个同步时隙，以此类推。在另一些实施方式中，同步发送周期以时间为单位，即每隔一段时间发送一次同步时隙，例如，同步发送周期可以是每隔一秒钟发射一个同步时隙。

如图4所示，同步时隙可以依次包括初始同步段、同步段和信息域。同步时隙在数据时隙发射之前发射，用于实现初始的接入同步、时隙的同步、传输参数和/或第一参考数值中除若干个高位比特值以外的低位比特值的同步。具体地，同步时隙的初始同步段包括预设数量组重复的频率序列，用于实现初始的接入同步，例如预设数量可以是7。同步时隙的同步段包括一组频率序列，用于实现时隙的同步。其中，初始同步段与同步段中的频率序列不同。同步时隙的信息域用于实现传输参数和/或第一参考数值中除若干个高位比特值的同步。由于接收端和发射端的高位比特值可以根据硬件进行保证，或在使用上进行规避，所以一般高位比特值可以不用进行传递。例如，一般地接收端和发射端的年月日是相同的。其中信息域中包括若干组频率序列，频率序列的数量由该信息域对应的待传输数据中的比特值数量决定。其中，传输参数例如是调制方式、编码方式(例如编码速率、卷积码)等等。

如图5所示，数据时隙可以依次包括数据同步段和数据段。数据同步段包括预设数量组重复的频率序列，例如预设数量可以是7。数据同步段中的频率序列与初始同步段、同步段中的频率序列可以相同或不同。本实施例中，通过在发射数据段前先发射同步段可以避免时钟漂移或空间延迟带来的影响，实现数据的接入同步。例如，一是，发射端和接收端距离较远的情况下，信号、电波的传播本身也需要时间，二是，考虑在飞行器上的应用，飞行器在飞行的过程中，飞行的一瞬间距离也在改变。数据段用于传输与用户待传输内容对应的待传输数据。可选地，发射机可以根据待传输内容生成对应的初始待传输数据，将初始待传输数据进行信道编码，得到待传输数据。其中，在信道编码过程中，可以根据数据传输系统的需求选择编码类，编码类不限于为卷积码、TURBO码。本实施例中，通过将初始待传输数据进行信道编码，即将初始待传输数据中有用的信息加冗余，例如，初始待传输数据为100比特值，经过信道编码后得到的待传输数据为200比特值，可以提高数据传输的可靠性，增加抗干扰能力。

初始同步段包括多个同步预设比特值。同步段包括一个同步预设比特值。数据同步段包括多个数据预设比特值。同步预设比特值和数据预设比特值为不同比特值，例如当同步预设比特值为1时，数据预设比特值为0；当同步预设比特值为0时，数据预设比特值为1，以使得数据同步段对应的频率索引序列不同于初始同步段和同步段对应的频率索引序列，从而使得数据同步段中的频率序列不同于初始同步段和同步段中的频率序列，进而使得接收端能够根据接收到的频率序列判断出初始同步段、同步段和数据同步段。

可选地，在步骤S32之前还可以将待传输数据进行分组，每组包括若干比特值的待传输数据。在本实施例中，每组包括相同数目的比特值。在其他实施方式中，每组可以包括不同数目的比特值。分组的依据可以是每次传输的比特值数目。数据传输系统的计数方式不限于为二进制、四进制、十进制或十六进制。举例说明，当前待传输数据为200比特值，当前系统的计数方式为二进制时，每次只能发送1比特值，则可以将200比特值分为200组，每组包括1比特值；当前系统的计数方式为四进制时，每次只能发送2比特值，则可以将200比特值分为100组，每组包括2比特值。

本实施例中，步骤S32和S33为上述实施例中的步骤S12的一种具体实现方式。

步骤S32：根据频率序列与比特值之间的映射关系，确定与比特值对应的频率序列中的至少一个频率索引。

对于本步骤的阐述可以参照上述实施例中相应位置的阐述，此处不再赘述。

不同的是，本实施例中，在生成与数据段对应的频率序列索引时，参考数值TOD_COMM取当前系统时间累计的频率信号跳数，即第一参考数值TOD。在生成同步时隙中的初始同步段、同步段以及信息域和数据同步段对应的频率序列索引时，参考数值TOD_COMM为TOD的若干个高位比特值，即第二参考数值HTOD。

当待传输数据包括数据时隙的数据段，比特值为数据段的比特值时，步骤S32包括：将第一参考数值、比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第一频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个第一频率索引，并将本步骤重复次数清零。其中，数据段中的频率序列与比特值之间的映射关系为将第一参考数值、比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换。第一参考数值为当前系统时间累计的频率信号跳数。

本实施例以伪随机变量生成函数为PRG函数为例进行举例说明。

数据时隙的数据段对应的频率索引生成公式为：

n＝PRG(TOD+I+e)，

其中，TOD为第一参考数值，I为数据段中的比特值，e为函数当前的运行次数，e的取值范围为零到预设数量之间的整数值，例如0、1、2、…、N。

当待传输数据包括数据时隙的数据同步段，和/或，待传输数据还包括同步时隙，同步时隙包括初始同步段和信息域，比特值为数据同步段、初始同步段或信息域中的比特值时，步骤S32包括：将第二参考数值、比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第二频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个第二频率索引，并将本步骤重复次数清零。其中，数据同步段、初始同步段和信息域中的频率序列与比特值之间的映射关系为将第二参考数值、比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换。第二参考数值为第一参考数值中的若干个高位比特值组成的数值。本实施例中，可以通过信号传输时延的大小来决定舍弃第一参考数值中的低位比特值的数量，即决定第二参考数值取第一参考数值中高位比特值的数量。具体地，第二参考数值：

HTOD＝TOD[MSB:E]，

其中，MSB(Most Significant Bit)为最高有效位；E为取高位比特值的位数，E等于传输时延除以频率序列中每个频率发射的持续时间(即跳周期)，并将得到的数值向上取整，即得到传输时延对应的跳数，然后将传输时延对应的跳数取2的对数，具体计算公式为：

E＝log₂[ceil(delay/Th)]，

其中，ceil为向上取整函数，Delay为时延，Th为频率序列中每个频率发射的持续时间，频率序列中每个频率发射的持续时间可以相同且固定。

具体地，数据同步段、初始同步段或信息域对应的频率索引生成公式为：

n＝PRG(TODH+I+e)，

其中，TODH为第二参考数值，I为数据同步段、初始同步段或信息域中的比特值，e为函数当前的运行次数，e的取值范围为零到预设数量之间的整数值，例如0、1、2、…、N。需要注意的是，初始同步段和数据同步段对应的预设比特值不同，初始同步段为同步预设比特值，数据同步段为数据预设比特值。

当待传输数据还包括同步时隙，同步时隙包括同步段，比特值为同步段的比特值时，步骤S32包括：将第二参考数值、同步预设比特值、预设参数、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第三频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个第三频率索引，并将本步骤重复次数清零。其中，同步段中的频率序列与比特值之间的映射关系为将第二参考数值、同步预设比特值、预设参数、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换。预设数值可以为初始同步段对应得到的频率总数，即初始同步段中频率序列的重复次数与初始同步段中每比特值信息持续的跳数的乘积。

具体地，同步时隙中的同步段对应的频率索引生成公式为：

n＝PRG(TODH+a+I+e)，

其中，TODH为第二参考数值，a为预设参数，I为同步段中的比特值，e为函数当前运行的次数，e的取值范围为零到预设数量之间的整数值，例如0、1、2、…、N。

步骤S33：从预设频率集中选择分别与至少一个频率索引关联的至少一个频率，以组成频率序列。

对于本步骤的阐述可以参照上述实施例对应位置的阐述，此处不再赘述。

步骤S34：利用数字本振电路为频率序列生成对应的至少一个频率信号，并依序发送频率信号。

对于本步骤的阐述可以参照上述实施例对应位置的阐述，此处不再赘述。

在一个具体实施方式中，如图4所示，同步时隙包括初始同步段、同步段和信息域。初始同步段包括7组重复的频率序列S0，其中每组频率序列S0对应一个同步预设比特值0，则初始同步段对应7个同步预设比特值0。同步段包括1组频率序列SYNC，其中频率序列SYNC对应一个同步预设比特值0。信息域包括若干组频率序列SIGNAL。频率序列SIGNAL由信息域所传递的传输参数和/或第一参考数值中除若干个高位比特值外的比特值决定。如图5所示，数据时隙包括数据同步段和数据段。数据同步段包括7组重复的频率序列S1，其中每组频率序列S1对应一个数据预设比特值1，则初始同步段对应7个数据预设比特值1。数据段中包括若干组频率序列DATA，频率序列DATA有数据段所传输的数据决定。

请参阅图6，图6是本申请数据传输方法第四实施例的流程示意图。本实施例的执行主体可以是接收机，接收机为数据传输系统的接收端。

接收机的主要功能是从空中存在的众多电磁波中，选出自己需要的频率成分，抑制或滤除不需要的信号或噪声与干扰信号，然后经过放大、解调得到原始的有用信息。

本实施例中，数据传输方法包括：

步骤S41：接收多个频率信号。

其中，频率信号可以是电磁波信号。接收机可以通过一个接收电路依次接收多个频率信号，或者接收机可以采用多个接收电路并行接收多个频率信号。

步骤S42：确定每个频率信号的频率，并将多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列。

可选地，接收机可以分别确定多个频率中每个频率信号的频率，并将确定后的频率存储在频率序列的相应位置处，从而接收机可以根据预设数量将多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列。

步骤S43：基于频率序列与比特值之间的映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据。

接收机能够获取频率序列与比特值之间的映射关系，并根据频率序列与比特值之间的映射关系为每组频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据。

可选地，频率序列与比特值之间的映射关系可以预先保存在接收机或服务器中，接收机可以从本地获取频率序列与比特值之间的映射关系，或者可以与服务器连接，从服务器中获取频率序列与比特值之间的映射关系，又或者接收机可以从接收到的多个频率信号中获得频率序列与比特值之间的映射关系。

在本实施例中，通过将接收到的多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列，并基于频率序列与比特值之间的映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据，能够通过频率序列映射对应的比特值，实现数据的传递，没有了数字通信中的符号，能够避免符号间干扰，提高数据传输的可靠性。

请参阅图7至图10，图7是本申请数据传输方法第五实施例的流程示意图，图8是本申请图7中步骤S53的流程示意图，图9是本申请三个搜索窗口的结构示意图，图10是本申请接收机中存储器的存储示意图。本实施例的执行主体可以是接收机，接收机是数据传输系统的接收端。本实施例中，数据传输方法包括：

步骤S51：接收多个频率信号。

对于本步骤的阐述可以上述实施例中对应位置的阐述，此处不再赘述。

本实施例中，多个频率信号可以为数据时隙内的频率信号和/或同步时隙内的频率信号。同步时隙包括初始同步段、同步段和信息域。初始同步段包括多个用于初始接入同步的同步预设比特值。同步段包括一个用于时隙同步的同步预设比特值。信息域包括与传输参数和/或第一参考数值中除若干个高位比特值相关的若干比特值，用于实现传输参数和/或第一参考数值中除若干个高位比特值的同步。数据时隙包括数据同步段和数据段。数据同步段包括多个用于数据接入同步的数据预设比特值。数据段包括与待传输内容对应的待传输数据中的若干比特值，用于传输数据。一般地，接收机先接收同步时隙，实现初始同步、时隙同步、传输参数和/或第一参考数值中除若干个高位比特值的同步，然后再接收数据时隙，实现数据的接入同步和传输数据。本实施例中，对于数据时隙和同步时隙的阐述可以参阅上述实施例中相应位置的阐述，此处不再赘述。

步骤S52-S53为上述实施例中的步骤S42的一种具体实现方式。

步骤S52：确定每个频率信号的频率。

具体地，将每个频率信号并行输入至预设数量个频率检测电路中，以确定频率信号的频率。其中，每个频率检测电路用于检测出一种频率。

频率检测电路可以包括第二混频器、数字下变频器、相关器和存储器。第二混频器用于将频率信号与数字本振电路产生的第一参考频率信号进行混频得到混频信号。其中，经过第二混频器混频后得到的混频信号滤出了频率信号中的载波信号。数字下变频器用于对混频信号进行下变频，得到下变频信号。相关器用于对下变频信号进行相关运算，得到频率信号与参考频率信号之间的相关结果。相关运算例如是卷积运算。存储器用于根据频率信号的接收次序确定频率信号的相关结果的存储位置，并按照存储位置存储相关结果，以使不同存储器存储的相关结果按照其存储位置进行组合得到的相关结果序列与对应频率信号的接收次序一致。其中，存储器可以将相关结果并行存储延迟预设数量跳，这里的预设数量等于发射端发射的预设数量个频率的频率序列中的预设数量，以使得接收端在接收到发射端发射的频率序列中的最后一个频率时，能够和之前存储的频率进行多跳联合检测。

在一个具体实施方式中，如图10所示，发送端发送的频率序列中包括7个频率{f7,f6,f5,f4,f3,f2,f1}，接收端依次接收到频率f7,f6,f5,f4,f3,f2,f1。其中，接收端在t1，时刻接收到频率f7，并将频率f7对应的相关结果存储了7跳，同理，当接收端接收到频率f6,f5,f4,f3,f2后，已将对应的相关结果存储7跳，以使得当接收端接收到发送端发送的频率序列中最后一个频率f1时可以将频率f1和之前存储的频率6个频率f7,f6,f5,f4,f3,f2一起进行检查，即多跳联合检测。其中，存储器可以L路并行存储，L为预设频率集中频率的数量。

可选地，发射机在接收到的多个频率信号之后还包括将多个频率信号依次通过带通滤波器、第一混频器、低通滤波器和模数转换电路，然后再将每个频率信号并行输入至预设数量个频率检测电路中。其中，带通滤波器用于通过特定频段的频率信号，同时屏蔽其他频段的频率信号。第一混频器用于将接收到的频率信号与同一频率的本振信号进行混频。第一混频器用于去掉频率信号中的载波。低通滤波器可以去掉频率信号中的高频部分，保留频率信号中有用的低频部分。模数转换电路可以将模拟信号转变为数字信号。

步骤S53：将多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列。

一种情况是，如当接收到的多个频率信号为同步段、信息域或数据段中的频率信号时，在确定出每个频率信号的频率之后，可以直接将多个频率分成至少一组频率序列。另一种情况是，如当接收到的多个频率信号为初始同步段或数据同步段中的多个频率信号时，在确定出每个频率信号的频率之后，需要通过确定出用于同步的预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列，根据第一参考频率序列将多个频率划分为不同组频率序列，以确定出与预设比特值对应的当前频率序列。步骤S531：基于频率序列与比特值之间的映射关系，确定用于同步的预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列。

具体地，获取与当前的第二参考数值相差在预设变化范围内的至少一个相邻参考数值，分别利用当前的第二参考数值、每个相邻参考数值得到不同的映射关系，并根据不同的映射关系分别确定预设比特值对应的不同的第一参考频率序列。

其中，当前的第二参考数值为接收机当前的系统时间累计的频率信号跳数对应的若干高位比特值。当频率信号发送端和接收端的时差在允许的范围内时，两端的第二参考数值的差值仅有-1、0、+1这三种可能，由于第二参考数值可以根据系统的时延进行选取，所以可以通过控制第二参考数值的取值，使得两端的第二参考数值的差值仅为-1、0、+1这三种可能，从而可以利用当前的第二参考数值和与当前的第二参考数值相差在预设变化范围内的至少一个相邻参考数值得到不同的映射关系，并根据不同的映射关系分别确定预设比特值对应的不同的第一参考频率序列。

例如，发射端当前的第二参考数值为99，发射端根据当前的第二参考数值生成的预设比特值对应的频率序列为{f1,f2,f3}，接收端当前的第二参考数值为100，接收端根据当前的第二参考数值生成的预设比特值对应的频率序列为{f2,f3,f1}，该频率序列{f2,f3,f1}作为第一参考频率序列。其中，若发射端仅发射了一组频率序列{f1,f2,f3}，接收端根据当前的第一参考频率序列{f2,f3,f1}则不能成功识别到发射端发射的频率信号，若发射端发射了多组重复的频率序列{f1,f2,f3}，接收端根据当前的第一参考频率序列{f2,f3,f1}能够识别发射端发射的频率信号，但是识别不出发射端实际发射的频率序列为{f1,f2,f3}，所以接收端仍会将当前的第一参考频率序列对应的第二参考数值100作为发射端当前的第二参考数值，显然发射端当前的第二参考数值为99，而接收端未实现第二参考数值的同步。本实施例中，为实现接收端与发射端的第二参考数值的同步，接收端和发送端可以根据系统时延选取第二参考数值，以使得接收端和发送端两端的第二参考数值的差值仅为-1、0、+1，接收端当前第二参考数值为100，对应取其相邻的参考数值99和101，从而利用接收端当前第二参考数值100和相邻的参考数值99和101得到不同的映射关系，并根据不同的映射关系分别确定预设比特值对应的不同的第一参考频率序列。其中，第二参考数值100对应的第一参考频率序列为{f2,f3,f1}，第二参考数值99对应的第一参考频率序列为{f1,f2,f3}，第二参考数值101对应的第一参考频率序列为{f3,f1,f2}。可选地，接收端也可以取与当前的第二参考数值相差在预设变化范围内的一个相邻的参考数值，例如99。

在一些实施方式中，多个频率信号为同步时隙内的多个频率信号，同步时隙包括初始同步段中的同步预设比特值，则基于频率序列与初始同步段的比特值之间的第三映射关系，确定同步预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列。其中，频率序列与初始同步段的比特值之间的第三映射关系为将第二参考数值或相邻参考数值、同步预设比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第二频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个第二频率索引，并将本步骤重复次数清零。具体可以参考上述实施例中相应位置的阐述，此处不再赘述。

举例说明，接收端当前的第二参考数值为100，相邻参考数值为99和101，则根据频率索引生成公式n＝PRG(TODH+I+e)可以得到：当同步预设比特值I＝1，TODH为接收端当前的第二参考数值100时，得到的频率索引序列为{2,3,1}，对应的频率序列为{f2,f3,f1}；当同步预设比特值I＝1，TODH为相邻参考数值99时，得到的频率索引序列为{2,1,3}，对应的频率序列为{f2,f1,f3}；当同步预设比特值I＝1，TODH为相邻参考数值101时，得到的频率索引序列为{3,2,1}，对应的频率序列为{f3,f2,f1}。

在另一些实施方式中，多个频率信号为数据时隙内的多个频率信号，数据时隙包括数据同步段中的数据预设比特值，则基于频率序列与数据同步段的比特值之间的第一映射关系，确定数据预设比特值对应的若干组不同的第二参考频率序列。其中，频率序列与数据同步段的比特值之间的第一映射关系为将第二参考数值或相邻参考数值、数据预设比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第二频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个第二频率索引，并将本步骤重复次数清零。具体可以参考上述实施例中相应位置的阐述，此处不再赘述。需要注意的是，第二参考数值为接收端在接收到同步时隙后更新的第二参考数值，由于时钟漂移或空间延迟等因素的影响，接收端接收数据时隙时，接收端和发射端中的第二参考数值仍可能会出现不一致，所以本实施例通过在数据段前加入数据同步段，可以实现数据的接入同步。

举例说明，接收端在接收到同步时隙后更新的第二参考数值为99，相邻参考数值为98和100，则根据频率索引生成公式n＝PRG(TODH+I+e)可以得到：当数据预设比特值I＝0，TODH为接收端当前的第二参考数值98时，得到的频率索引序列为{5,4,6}，对应的第二参考频率序列为{f5,f4,f6}；当同步预设比特值I＝0，TODH为相邻参考数值99时，得到的频率索引序列为{4,5,6}，对应的第二参考频率序列为{f4,f5,f6}；当同步预设比特值I＝0，TODH为相邻参考数值100时，得到的频率索引序列为{6,5,4}，对应的第二参考频率序列为{f6,f5,f4}。

步骤S532：分别将每组第一参考频率序列与多个频率进行比对，以统计多个频率中连续出现对应第一参考频率序列的次数，将次数最大的第一频率参考序列作为预设比特值对应的当前频率序列。

在一具体实施方式中，如图9所示，接收机接收到的多个频率为f1,f2,f3；f1,f2,f3；f1,f2,f3；f1,f2,f3；f1,f2,f3；f1,f2,f3；f1,f2,f3，该多个频率为数据同步段中7组重复的频率序列S1{f1,f2,f3}。接收机分别采用三个搜索窗口进行搜索。其中，第二参考数值100对应的第一参考频率序列为{f2,f3,f1}，即第一搜索窗口WIN0；第二参考数值99对应的第一参考频率序列为{f1,f2,f3}，即第二搜索窗口WIN-1；第二参考数值101对应的第一参考频率序列为{f3,f1,f2}，即第三搜索窗口WIN+1，分别将上述三组第一参考频率序列与多个频率进行对比，多个频率中连续出现对应{f2,f3,f1}的有6次，对应{f1,f2,f3}的有7次，对应{f3,f1,f2}有6次。将次数最大的第一频率参考序列{f1,f2,f3}作为预设比特值对应的当前频率序列。

需要说明的是，上述实施方式是通过将多个频率与第一参考频率序列进行比对，即频率与频率的比对，在其他实施方式中，还可以将多个频率转换为对应的频率索引后再与第一参考频率序列对应的频率索引进行比对。

步骤S533：将多个频率中连续出现当前频率序列之后剩余的频率划分成至少一组频率序列。

在对同步时隙中初始同步段中的多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列之后，则继续当前频率序列之后剩余的频率，即同步段中的频率，划分为至少一组频率序列。具体地，基于频率序列与同步段的比特值之间的第四映射关系，确定同步预设比特值对应的一组第二参考频率序列；获取多个频率中连续出现当前频率序列之后剩余的频率，并将剩余的频率中位于第一参考频率序列之后的频率划分为至少一组频率序列。其中，频率序列与同步段的比特值之间的第四映射关系为将第二参考数值、同步预设比特值、预设参数、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第三频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个第三频率索引，并将本步骤重复次数清零。具体可以参考上述实施例中相应位置的阐述，此处不再赘述。

可选地，在步骤S533之前还包括从当前的第二参考数值、每个相邻参考数值中，选择出当前频率序列所对应的参考数值作为最新的第二参考数值，以实现接收端和发射端的第二参考数值的同步。具体地，可以从初始同步段中选择出当前频率序列所对应的参考数值作为最新的第二参考数值，用于同步段、信息域和数据同步段中有关第二参考数值的计算，还可以从数据同步段中选择出当前频率序列所对应的参考数值作为最新的第二参考数值，用于数据段中有关第二参考数值的计算。

步骤S54：基于频率序列与比特值之间的映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据。

当多个频率信号为同步时隙内的多个频率信号时，则基于频率序列与信息域的比特值之间的第五映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到同步时隙中的信息域的信息。其中，第五映射关系为根据接收到的频率序列中的频率对应的频率索引、第二参考数值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到对应的比特值。例如，将接收到的频率索引为{f1,f2,f3}对应的频率索引为{1,2,3}，更新后的第二参考数值为99，以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到频率索引为{f1,f2,f3}对应的比特值为1。

可选地，在得到同步时隙中的信息域的信息之后还包括：从信息域中获取第一参考数值中的低位比特值；利用当前的第二参考数值与低位比特值，更新得到最新的第一参考数值，以实现接收端和发射端的第一参考数值的同步。

当多个频率信号为数据时隙内的多个频率信号时，则基于频率序列与数据段的比特值之间的第二映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到数据时隙中的数据段的信息。其中，第二映射关系为根据接收到的频率序列中的频率对应的频率索引、第一参考数值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到对应的比特值。本实施例中，根据每组频率序列生成对应的比特值的运算与上述实施例中根据比特值生成每组频率序列的运算互为逆运算，具体可以参见上述实施例中相应位置的阐述，此处不再赘述。

本实施例中，上述的第二映射关系与当前的第一参考数值相关，第一映射关系、第三映射关系、第四映射关系以及第五映射关系与当前的第二参考数值相关。第二参考数值为第一参考数值中的若干个高位比特值组成的数值。

请参阅图11，图11是本申请发射机第一实施例的结构示意图。

发射机包括频率信号生成电路11和发送电路12。频率信号生成电路11用于为待传输数据中的每个比特值确定对应的频率序列，以及为频率序列生成对应的至少一个频率信号。频率序列包括至少一个频率，频率序列用于映射对应的比特值。发送电路12用于依序发送频率信号。

本实施例中，对于频率信号生成电路11和发送电路12的阐述可以参见上述实施例中相应位置的阐述，此处不再赘述。

请参阅图12，图12是本申请发射机第二实施例的结构示意图。

发射机包括频率信号生成电路21和发送电路22，与上述实施例不同的是本实施例中发射机还包括数模转换电路23、上变频器24、带通滤波器组25、混频器26以及低通滤波器27。其中，数模转换电路23、上变频器24、带通滤波器组25、混频器26以及低通滤波器27依序连接在频率信号生成电路21与发射电路之间。

频率信号生成电路21用于为待传输数据中的每个比特值确定对应的频率序列，以及为频率序列生成对应的至少一个频率信号。频率序列包括至少一个频率。频率序列用于映射对应的比特值。其中，不同比特值对应的频率序列中的频率不同和/或频率的排序不同。

频率信号生成电路21进一步包括伪随机序列生成器211和数字本振电路212。伪随机序列生成器211用于基于比特值进行伪随机变量转换，得到与比特值对应的频率序列中的至少一个频率索引。

其中，当待传输数据包括数据时隙的数据段，比特值为数据段的比特值时，伪随机序列生成器211用于将第一参考数值、比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第一频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个第一频率索引，并将本步骤重复次数清零。

其中，当待传输数据包括数据时隙的数据同步段，和/或，待传输数据还包括同步时隙，同步时隙包括初始同步段和信息域，比特值为数据同步段、初始同步段或信息域中的比特值时，伪随机序列生成器211用于将第二参考数值、比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第二频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个第二频率索引，并将本步骤重复次数清零。

其中，当待传输数据还包括同步时隙，同步时隙包括同步段，比特值为同步段的比特值时，伪随机序列生成器211用于将第二参考数值、同步预设比特值、预设参数、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第三频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个第三频率索引，并将本步骤重复次数清零。

其中，第二参考数值为第一参考数值中的若干个高位比特值组成的数值。信息域包括传输参数和/或第一参考数值中除若干个高位比特值以外的低位比特值。数据同步段包括多个数据预设比特值，初始同步段包括多个同步预设比特值，同步段包括一个同步预设比特值，其中，同步预设比特值和数据预设比特值为不同比特值。

数字本振电路212用于从预设频率集中选择分别与至少一个频率索引关联的至少一个频率，以组成频率序列，为频率序列生成对应的至少一个频率信号。

数模转换电路23用于将数字信号转变为模拟信号。上变频器24用于将具有一定频率的输入信号，改换成具有更高频率的输出信号。带通滤波器用于通过特定频段的频率信号，同时屏蔽其他频段的频率信号。混频器26用于将带通滤波器组25输出的每个频率信号与一本振信号进行混频，其中，与每个频率信号混频的本振信号的频率相同。低通滤波器27可以去掉频率信号中的高频部分，保留频率信号中有用的低频部分。发送电路22用于依序发送频率信号。

对于本实施例中一些电路元件如频率信号生成电路和发送电路的具体阐述请参见上述关于发射机的方法实施例中对应步骤的阐述，此处不再赘述。

请参阅图13，图13是本申请接收机第一实施例的结构示意图。

接收机包括接收电路31和比特值生成电路32。接收电路31用于接收多个频率信号。比特值生成电路32用于确定每个频率信号的频率，并将多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列；基于频率序列与比特值之间的映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据。

本实施例中，对于接收电路和比特值生成电路的阐述可以参见上述实施例中相应位置的阐述，此处不再赘述。

请参阅图14，图14是本申请接收机第二实施例的结构示意图。

接收机包括接收电路41和比特值生成电路42，与接收机第一实施例不同的是，本实施例中接收机还包括带通滤波器43、第一混频器44、低通滤波器45、模数转换电路46、数字本振电路47。

其中，带通滤波器43、第一混频器44、低通滤波器45和模数转换电路46依序连接在接收电路41与比特值生成电路42之间。带通滤波器43用于通过特定频段的频率信号，同时屏蔽其他频段的频率信号。第一混频器44用于将接收到的频率信号与同一频率的本振信号进行混频。第一混频器44用于去掉频率信号中的载波。低通滤波器45可以去掉频率信号中的高频部分，保留频率信号中有用的低频部分。模数转换电路46可以将模拟信号转变为数字信号，其中模数转换电路46采样频率大于最大偏频的两倍以上。

比特值生成电路42包括预设数量个频率检测电路421和逻辑处理与译码电路422。其中，每个频率检测电路421用于检测出一种频率。频率检测电路421包括第二混频器4211、数字下变频器4212、相关器4213和存储器4214。第二混频器4211用于将频率信号与数字本振电路47产生的第一参考频率信号进行混频得到混频信号。数字下变频器4212用于对混频信号进行下变频，得到下变频信号。相关器4213用于对下变频信号进行相关运算，得到频率信号与参考频率信号之间的相关结果。存储器4214用于根据频率信号的接收次序确定频率信号的相关结果的存储位置，并按照存储位置存储相关结果，以使不同存储器4214存储的相关结果按照其存储位置进行组合得到的相关结果序列与对应频率信号的接收次序一致。逻辑处理与译码电路422用于将多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列；基于频率序列与比特值之间的映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据。

其中，接收机将每个频率信号并行输入至预设数量个(例如L个)频率检测电路421中，以确定频率信号的频率。

其中，逻辑处理与译码电路422用于基于频率序列与比特值之间的映射关系，确定用于同步的预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列；分别将每组第一参考频率序列与多个频率进行比对，以统计多个频率中连续出现对应第一参考频率序列的次数；将次数最大的第一频率参考序列作为参考比特值对应的当前频率序列，并将多个频率中连续出现当前频率序列之后剩余的频率划分成至少一组频率序列。

其中，当多个频率信号为数据时隙内的多个频率信号，其中，数据时隙包括数据同步段和数据段，数据同步段包括多个用于数据接入同步的数据预设比特值时，逻辑处理与译码电路422用于基于频率序列与数据同步段的比特值之间的第一映射关系，确定数据预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列。逻辑处理与译码电路422还用于基于频率序列与数据段的比特值之间的第二映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到数据时隙中的数据段的信息。

其中，当多个频率信号为同步时隙内的多个频率信号，其中，同步时隙包括初始同步段、同步段和信息域，初始同步段包括多个用于初始接入同步的同步预设比特值，同步段包括一个用于时隙同步的同步预设比特值时，逻辑处理与译码电路422用于基于频率序列与初始同步段的比特值之间的第三映射关系，确定同步预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列。逻辑处理与译码电路422还用于基于频率序列与同步段的比特值之间的第四映射关系，确定同步预设比特值对应的一组第二参考频率序列；获取多个频率中连续出现当前频率序列之后剩余的频率，并将剩余的频率中位于第一参考频率序列之后的频率划分为至少一组频率序列。逻辑处理与译码电路422还用于基于频率序列与信息域的比特值之间的第五映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到同步时隙中的信息域的信息。当获取到信息域的信息之后，逻辑处理与译码电路422还用于从信息域中获取第一参考数值中的低位比特值，利用当前的第二参考数值与低位比特值，更新得到最新的第一参考数值。

其中，第二映射关系与当前的第一参考数值相关，第一映射关系、第三映射关系、第四映射关系以及第五映射关系与当前的第二参考数值相关；第二参考数值为第一参考数值中的若干个高位比特值组成的数值。逻辑处理与译码电路422用于获取与当前的第二参考数值相差在预设变化范围内的至少一个相邻参考数值，分别利用当前的第二参考数值、每个相邻参考数值得到不同的映射关系，并根据不同的映射关系分别确定参考比特值对应的不同的第一参考频率序列。并且逻辑处理与译码电路422还用于从当前的第二参考数值、每个相邻参考数值中，选择出当前频率序列所对应的参考数值作为最新的第二参考数值。

对于本实施例中一些电路元件如接收电路和比特值生成电路的具体阐述请参见上述关于接收机的方法实施例中对应步骤的阐述，此处不再赘述。

在一个应用例子中，以某一型号的甚高频通信系统(VHF COMM)产品为例进行说明：该产品的工作频段：30MHz～88MHz；跳速：FH＝32000Hop/s；频率步进：25KHz；频率数目：N＝256；频率序列长度：L＝16；基带采样率fs＝(88M-30M)/2*OSR＝116Msps(OSR＝4)。由于传输该频率序列所需要的时间t＝L/FH＝16/32000s＝500us＝5×10^-4s，从而可以将时间t与光速C相乘得到该频率序列在t*C＝5×10^-4s*3×10⁵km/s＝150km。可以得到，在150km以内的多径信号都能够别滤除，这有利于拓展通信距离，在复杂地形环境中适应能力相对更强。

本申请还提供数据传输装置的一实施方式。具体地，数据传输装置包括获取模块、确定模块和发送模块。其中，获取模块用于获取待传输数据；确定模块用于为待传输数据中的每个比特值确定对应的频率序列，其中，频率序列包括至少一个频率，频率序列用于映射对应的比特值；发送模块用于为频率序列生成对应的至少一个频率信号，并依序发送频率信号。

在一些实施例中，不同比特值对应的频率序列中的频率不同和/或频率的排序不同。

在一些实施例中，确定模块具体用于：根据频率序列与比特值之间的映射关系，确定与比特值对应的频率序列中的至少一个频率索引；从预设频率集中选择分别与至少一个频率索引关联的至少一个频率，以组成频率序列；和/或，发送模块在为频率序列生成对应的至少一个频率信号时，具体用于：利用数字本振电路为频率序列生成对应的至少一个频率信号。

在一些实施例中，当待传输数据包括数据时隙的数据段；比特值为数据段的比特值时，确定模块具体用于：将第一参考数值、比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第一频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个第一频率索引，并将本步骤重复次数清零。

在一些实施例中，当待传输数据包括数据时隙的数据同步段，和/或，待传输数据还包括同步时隙，同步时隙包括初始同步段、同步段和信息域；比特值为数据同步段、初始同步段或信息域中的比特值时，确定模块具体用于：将第二参考数值、比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第二频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个第二频率索引，并将本步骤重复次数清零；若比特值为同步段的比特值，则将第二参考数值、同步预设比特值、预设参数、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第三频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个第三频率索引，并将本步骤重复次数清零。

在一些实施例中，第一参考数值为当前系统时间累计的频率信号跳数；第二参考数值为第一参考数值中的若干个高位比特值组成的数值；信息域包括传输参数和/或第一参考数值中除若干个高位比特值以外的低位比特值；数据同步段包括多个数据预设比特值，初始同步段包括多个同步预设比特值，同步段包括一个同步预设比特值，其中，同步预设比特值和数据预设比特值为不同比特值。

本申请还提供数据传输装置的另一实施方式。具体地，数据传输装置包括接收模块、确定模块和生成模块。其中，接收模块用于接收多个频率信号。确定模块用于确定每个频率信号的频率，并将多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列；生成模块用于基于频率序列与比特值之间的映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据。

在一些实施例中，确定模块具体用于：基于频率序列与比特值之间的映射关系，确定用于同步的预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列；分别将每组第一参考频率序列与多个频率进行比对，以统计多个频率中连续出现对应第一参考频率序列的次数；将次数最大的第一频率参考序列作为预设比特值对应的当前频率序列，并将多个频率中连续出现当前频率序列之后剩余的频率划分成至少一组频率序列。

在一些实施例中，若多个频率信号为数据时隙内的多个频率信号，其中，数据时隙包括数据同步段和数据段，数据同步段包括多个用于数据接入同步的数据预设比特值时，确定模块具体用于：基于频率序列与数据同步段的比特值之间的第一映射关系，确定数据预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列；基于频率序列与数据段的比特值之间的第二映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到数据时隙中的数据段的信息；当多个频率信号为同步时隙内的多个频率信号，其中，同步时隙包括初始同步段、同步段和信息域，初始同步段包括多个用于初始接入同步的同步预设比特值，同步段包括一个用于时隙同步的同步预设比特值时，确定模块具体用于：基于频率序列与初始同步段的比特值之间的第三映射关系，确定同步预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列；基于频率序列与同步段的比特值之间的第四映射关系，确定同步预设比特值对应的一组第二参考频率序列；获取多个频率中连续出现当前频率序列之后剩余的频率，并将剩余的频率中位于第一参考频率序列之后的频率划分为至少一组频率序列；基于频率序列与信息域的比特值之间的第五映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到同步时隙中的信息域的信息。

在一些实施例中，第二映射关系与当前的第一参考数值相关，第一映射关系、第三映射关系、第四映射关系以及第五映射关系与当前的第二参考数值相关；第二参考数值为第一参考数值中的若干个高位比特值组成的数值；确定模块具体用于：获取与当前的第二参考数值相差在预设变化范围内的至少一个相邻参考数值，分别利用当前的第二参考数值、每个相邻参考数值得到不同的映射关系，并根据不同的映射关系分别确定预设比特值对应的不同的第一参考频率序列；确定模块具体用于：在将多个频率中连续出现当前频率序列之后剩余的频率划分成至少一组频率序列之前，从当前的第二参考数值、每个相邻参考数值中，选择出当前频率序列所对应的参考数值作为最新的第二参考数值；以及在基于频率序列与信息域的比特值之间的第五映射关系，为每组频率序列生成对应的比特值，以得到同步时隙中的信息域的信息之后，确定模块具体用于：从信息域中获取第一参考数值中的低位比特值；利用当前的第二参考数值与低位比特值，更新得到最新的第一参考数值。

在一些实施例中，确定模块具体用于：将每个频率信号并行输入至预设数量个频率检测电路中，以确定频率信号的频率，其中，每个频率检测电路用于检测出一种频率。

请参阅图15，图15是本申请具有存储功能的装置一实施例的结构示意图。该数据传输装置500存储有指令501，指令501被执行时实现上述任一实施例中的方法。

该具有存储功能的装置500具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等可以存储程序指令的介质，或者也可以为存储有该程序指令的服务器，该服务器可将存储的程序指令发送给其他设备运行，或者也可以自运行该存储的程序指令。

下面继续对上述方案所产生的有益效果进行详细列举如下：

(1)将待传输数据中的比特值映射到频率序列上，没有了传统意义上的数字通信中的符号，避免了符号间干扰，同时由于没有了符号，也就没有匹配滤波的处理环节，所有的滤波器都可以使用级联积分梳状(Cascade Integrator Comb,CIC)滤波器，只需要加法器就可以实现，不需要使用乘法器降低了实现的复杂度和功耗，也降低了对芯片的处理能力的要求；

(2)采用连续载波相位的高速跳频，跳周期Th远小于信号的多径时延扩展，所以在一个比特值传输周期内，频率不重复，由于信号频率快速跳变，通过射频调谐滤波器、中频滤波器、数字基带滤波器就可以消除多径信号的影响，避免了复杂的信道均衡处理，提高了频谱利用率，降低了产品的成本和功耗；

(3)在跳频过程中，本振信号频率保持不变，相位连续，在每一跳内信号没有传统意义上的调制，瞬时带宽接近于0，每个波道可以分配相对现有应用更窄的带宽，这有利于提高信道容量，且现有技术为了提高跳数，通常都是双锁相环交替工作，由于本方案中本振频率保持不变，降低了对锁相环的要求，只需要一个锁相环，这降低了硬件成本和功耗；

(4)将待传输数据中的比特值映射到频率序列上，能够很好地解决了高跳速和频谱效率之间的矛盾，用这样的波形改造现有产品可以提高产品在复杂地形环境中的适应能力以及通信距离，在新的产品中若加大功率的条件下可以有效提高通信距离；

(5)通过控制数字来控制跳数，反应时间极短，以能够达到更高的跳速，例如32000跳/秒，这样的跳速远高于现有产品的跳速(例如，国内一般为1000跳/秒)，以使得现有的通信干扰机无法对其实施跟踪干扰，这在军事通信领域意义重大。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (16)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

获取待传输数据；

为所述待传输数据中的每个比特值确定对应的频率序列，其中，所述频率序列包括至少一个频率，所述频率序列用于映射对应的所述比特值；

为所述频率序列生成对应的至少一个频率信号，并依序发送所述频率信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不同比特值对应的频率序列中的频率不同和/或频率的排序不同。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述为所述待传输数据中的每个比特值确定对应的频率序列，包括：

根据频率序列与比特值之间的映射关系，确定与所述比特值对应的频率序列中的至少一个频率索引；

从预设频率集中选择分别与所述至少一个频率索引关联的至少一个频率，以组成所述频率序列；和/或，

所述为所述频率序列生成对应的至少一个频率信号，包括：

利用数字本振电路为所述频率序列生成对应的至少一个频率信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述待传输数据包括数据时隙的数据段；所述根据频率序列与比特值之间的映射关系，确定与所述比特值对应的频率序列中的至少一个频率索引，包括：

若所述比特值为所述数据段的比特值，则将第一参考数值、所述比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第一频率索引；重复执行本步骤，直到得到预设数量个所述第一频率索引，并将所述本步骤重复次数清零。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述待传输数据包括数据时隙的数据同步段，和/或，所述待传输数据还包括同步时隙，所述同步时隙包括初始同步段、同步段和信息域；

所述根据频率序列与比特值之间的映射关系，确定与所述比特值对应的至少一个第一频率索引，包括：

若所述比特值为所述数据同步段、初始同步段或信息域中的比特值，则将第二参考数值、所述比特值、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第二频率索引；重复执行本步骤，直到得到所述预设数量个所述第二频率索引，并将所述本步骤重复次数清零；

若所述比特值为所述同步段的比特值，则将所述第二参考数值、同步预设比特值、预设参数、以及本步骤重复次数之和进行伪随机变量转换，得到一第三频率索引；重复执行本步骤，直到得到所述预设数量个所述第三频率索引，并将所述本步骤重复次数清零。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一参考数值为当前系统时间累计的频率信号跳数；

所述第二参考数值为所述第一参考数值中的若干个高位比特值组成的数值；

所述信息域包括传输参数和/或所述第一参考数值中除所述若干个高位比特值以外的低位比特值；

所述数据同步段包括多个数据预设比特值，所述初始同步段包括多个同步预设比特值，所述同步段包括一个所述同步预设比特值，其中，所述同步预设比特值和数据预设比特值为不同比特值。

7.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

接收多个频率信号；

确定每个所述频率信号的频率，并将所述多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列；

基于所述频率序列与比特值之间的映射关系，为每组所述频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述将所述多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列，包括：

基于所述频率序列与比特值之间的映射关系，确定用于同步的预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列；

分别将每组所述第一参考频率序列与所述多个频率进行比对，以统计所述多个频率中连续出现对应第一参考频率序列的次数；

将次数最大的第一频率参考序列作为所述预设比特值对应的当前频率序列，并将所述多个频率中连续出现所述当前频率序列之后剩余的频率划分成至少一组频率序列。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，若所述多个频率信号为数据时隙内的多个频率信号，其中，所述数据时隙包括数据同步段和数据段，所述数据同步段包括多个用于数据接入同步的数据预设比特值；所述基于所述频率序列与比特值之间的映射关系，确定用于同步的预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列，包括：

基于所述频率序列与所述数据同步段的比特值之间的第一映射关系，确定数据预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列；

所述基于所述频率序列与比特值之间的映射关系，为每组所述频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据，包括：

基于所述频率序列与数据段的比特值之间的第二映射关系，为每组所述频率序列生成对应的比特值，以得到所述数据时隙中的数据段的信息；

若所述多个频率信号为同步时隙内的多个频率信号，其中，所述同步时隙包括初始同步段、同步段和信息域，所述初始同步段包括多个用于初始接入同步的同步预设比特值，所述同步段包括一个用于时隙同步的同步预设比特值；所述基于所述频率序列与比特值之间的映射关系，确定用于同步的预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列，包括：

基于所述频率序列与所述初始同步段的比特值之间的第三映射关系，确定同步预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列；

所述将所述多个频率中连续出现所述当前频率序列之后剩余的频率划分成至少一组频率序列，包括：

基于所述频率序列与同步段的比特值之间的第四映射关系，确定所述同步预设比特值对应的一组第二参考频率序列；

获取所述多个频率中连续出现所述当前频率序列之后剩余的频率，并将所述剩余的频率中位于所述第一参考频率序列之后的频率划分为至少一组频率序列；

所述基于所述频率序列与比特值之间的映射关系，为每组所述频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据，包括：

基于所述频率序列与信息域的比特值之间的第五映射关系，为每组所述频率序列生成对应的比特值，以得到所述同步时隙中的信息域的信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二映射关系与当前的第一参考数值相关，所述第一映射关系、第三映射关系、第四映射关系以及第五映射关系与当前的第二参考数值相关；所述第二参考数值为所述第一参考数值中的若干个高位比特值组成的数值；

所述根据所述频率序列与比特值之间的映射关系，确定用于同步的预设比特值对应的若干组不同的第一参考频率序列，包括：

获取与当前的第二参考数值相差在预设变化范围内的至少一个相邻参考数值，分别利用当前的第二参考数值、每个相邻参考数值得到不同的所述映射关系，并根据不同的所述映射关系分别确定所述预设比特值对应的不同的第一参考频率序列；

在所述将所述多个频率中连续出现所述当前频率序列之后剩余的频率划分成至少一组频率序列之前，所述方法还包括：

从所述当前的第二参考数值、每个相邻参考数值中，选择出所述当前频率序列所对应的参考数值作为最新的第二参考数值；

在所述基于所述频率序列与信息域的比特值之间的第五映射关系，为每组所述频率序列生成对应的比特值，以得到所述同步时隙中的信息域的信息之后，所述方法还包括：

从所述信息域中获取所述第一参考数值中的低位比特值；

利用当前的第二参考数值与所述低位比特值，更新得到最新的第一参考数值。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定每个所述频率信号的频率，包括：

将每个所述频率信号并行输入至预设数量个频率检测电路中，以确定所述频率信号的频率，其中，每个频率检测电路用于检测出一种频率。

12.一种发射机，其特征在于，包括：

频率信号生成电路，用于为待传输数据中的每个比特值确定对应的频率序列；为所述频率序列生成对应的至少一个频率信号；其中，所述频率序列包括至少一个频率，所述频率序列用于映射对应的所述比特值；

发送电路，用于依序发送所述频率信号。

13.根据权利要求12所述的发射机，其特征在于，所述发射机还包括依序连接在所述频率信号生成电路与所述发射电路之间的数模转换电路、上变频器、带通滤波器组、混频器以及低通滤波器，其中，所述混频器用于将带通滤波器组输出的每个频率信号与一本振信号进行混频，其中，与每个频率信号混频的所述本振信号的频率相同；和/或，

所述频率信号生成电路包括：

伪随机序列生成器，用于基于所述比特值进行伪随机变量转换，得到与所述比特值对应的频率序列中的至少一个频率索引；

数字本振电路，用于从预设频率集中选择分别与所述至少一个频率索引关联的至少一个频率，以组成所述频率序列，为所述频率序列生成对应的至少一个频率信号。

14.一种接收机，其特征在于，包括：

接收电路，用于接收多个频率信号；

比特值生成电路，用于确定每个所述频率信号的频率，并将所述多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列；基于所述频率序列与比特值之间的映射关系，为每组所述频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据。

15.根据权利要求14所述的接收机，其特征在于，所述接收机还包括依序连接在所述接收电路与比特值生成电路之间的带通滤波器、第一混频器、低通滤波器和模数转换电路，其中所述第一混频器用于将接收到的频率信号与同一频率的本振信号进行混频；和/或，

所述比特值生成电路包括：

预设数量个频率检测电路，其中，每个频率检测电路用于检测出一种频率；

逻辑处理与译码电路，用于将所述多个频率信号对应的多个频率分成至少一组频率序列；基于所述频率序列与比特值之间的映射关系，为每组所述频率序列生成对应的比特值，以得到传输的数据。

16.根据权利要求15所述的接收机，其特征在于，所述接收机还包括数字本振电路；所述频率检测电路，包括：

第二混频器，用于将所述频率信号与所述数字本振电路产生的第一参考频率信号进行混频得到混频信号；

数字下变频器，用于对所述混频信号进行下变频，得到下变频信号；

相关器，用于对所述下变频信号进行相关运算，得到所述频率信号与所述参考频率信号之间的相关结果；

存储器，用于根据所述频率信号的接收次序确定所述频率信号的相关结果的存储位置，并按照所述存储位置存储所述相关结果，以使不同所述存储器存储的相关结果按照其存储位置进行组合得到的相关结果序列与对应所述频率信号的接收次序一致。

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