CN105245248B - 一种在强电磁干扰环境下实现跳频通信的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种跳频通信的方法，尤其涉及一种在强电磁干扰环境下实现跳频通信的方法，步骤如下：(1)跳频系统数学模型的建立，通过对输入信息码序列进行基带调制，然后通过跳频序列控制器的控制使得收方与发方同步，完成跳频信号的接收与发送；(2)跳频同步的建立，让跳频接收机和跳频发射机在相同的时刻使用相同的频率，得到正确的中频频率；(3)跳频图案的确定，通过基于RS码的跳频图案设计，在伽罗华域中选择系数，再进行变换；(4)跳频通信的组网，进而扩展电台的覆盖范围进行组网。本发明的优点效果：可以减少系统的误码率从而提升系统的整体性能。提高通信的抗干扰能力，特别是在复杂的战场通信环境下提高通信的保密性以及传输的可靠性，而且跳频通信可以利用不同的跳频图案在一定的宽带内容纳多个跳频系统同时工作，从而大大提高系统频谱利用率。

Description

一种在强电磁干扰环境下实现跳频通信的方法

技术领域

本发明涉及一种跳频通信的方法，尤其涉及一种在强电磁干扰环境下实现跳频通信的方法，主要提高通信的抗干扰能力，提高通信传输的可靠性。

背景技术

由于我国经济持续快速稳定的发展，导致城市建设以及生活对电力的需求迅猛增长，大量高电压等级的变电站以及电网已经建设完成或者正在建设中，使得目前电磁环境越来越复杂。21世纪战争的焦点将集中在如何准确快速地获取所需信息，以及如何剥夺敌方的有用信息，信息优势已成为决定战争对峙双方胜负的关键因素，而保证高效、顺畅的信息传递是综合各种作战要素、发挥整体作战能力的中心环节。这样就形成了有别于传统战场的新要素——战场复杂电磁环境。在这样的战场环境下，信息化与联合作战已经发展成为一种全新的作战方式。信息化条件下的联合作战，要求将分布在陆海空天战场上的各种侦察探测系统、指挥控制系统和攻击武器系统(包括进攻性电子战系统)有机地结合在一起，形成一个统一、高效的作战体系，通过夺取信息优势达到决策优势和作战行动优势，实现战场态势感知的高度共享、作战行动的高度协调与协同，才能极大地提高作战效能。然而，有矛必有盾，在争夺信息优势的过程中，由于大量电子信息装备的使用，它们不仅数量庞大、体制复杂、种类多样，而且功率大，使得战场空间中的电磁信号非常密集，形成了极为复杂的电磁环境。

所谓复杂电磁环境，是指信息化战场上在交战双方激烈对抗条件下所产生的多类型、全频谱、高密度的电磁辐射信号，以及己方大量使用电子设备引起的相互影响和干扰，从而造成在时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上拥挤重叠，严重影响武器装备效能、作战指挥和部队作战行动的无形战场环境。

为了提高在复杂电磁环境下的生存能力，研究如何利用先进的数字信号处理技术，提高或增强现有通信系统的抗干扰能力、尤其提高那些常规抗干扰技术措施不能对抗的干扰模式显然具有其必要性、重要性和迫切性。

随着通信技术的飞速发展，在业务需求上也不断增加。这样就导致了通信业务需求的增长与有限的频谱资源之间的矛盾，使得频谱资源越来越紧张。从通信对抗角度来说，频带的拥挤意味着每个通信系统的可用带宽受限，这样一来必然导致对抗通信干扰的难度加大。尤其是对于扩频通信而言，其为提高信噪比所展宽的频带还存在着如下的缺点：其一，它不能充分利用加宽频带带来的抗干扰潜力，在信噪比很低的时候实际上在“浪费”宝贵的频谱资源；其二，占用了过宽的频带后，同一个小区间同时通信的用户不是一个而是多个，在多径衰落的环境下，不可避免地要造成严重的码间干扰。在有限的频谱资源内实现抗干扰通信，就对频谱资源利用，窄带抗干扰技术提出了新的更高的要求。第二个需要解决的问题是高斯白噪声干扰信号对信道的影响比较大，而且在一般情况下不容易去除。所谓高斯白噪声干扰信号，就是干扰信号的幅度分布服从高斯分布，而它的功率谱密度又是均匀分布的。由于高斯白噪声干扰信号的频带很宽几乎占据了整个领域，它与通信信号重叠无法区分有用信号和干扰信号，使用上述的跳频技术和扩频技术就不能达到令人满意的效果。

发明内容

为了解决上述技术问题本发明提供一种在强电磁干扰环境下实现跳频通信及组网的方法，目的是提高通信系统的可靠性和有效性使其适应强电磁复杂环境。

为达上述目的本发明一种在强电磁干扰环境下实现跳频通信的方法，步骤如下：

(1)跳频系统数学模型的建立，通过对输入信息码序列进行基带调制，然后通过跳频序列控制器的控制使得收方与发方同步，完成跳频信号的接收与发送；

(2)跳频同步的建立，让跳频接收机和跳频发射机在相同的时刻使用相同的频率，得到正确的中频频率；

(3)跳频图案的确定，通过基于RS码的跳频图案设计，在伽罗华域中选择系数，再进行变换；

(4)跳频通信的组网，进而扩展电台的覆盖范围进行组网。

步骤(1)中，发送端信息数据被波形转换后，进入载波调制，载波由跳频序列发生器控制可变频率合成器产生，跳频序列值改变一次，载波频率改变一次，跳频序列的码元宽T_c，则每间隔时间T_c，载波频率跳变一次；这样由跳频序列发生器控制频率合成器产生的载波与信息数据进行载波调制，然后再经过高通滤波器去掉低频信号，信号从高通滤波器出来以后再经过射频滤波器进行发射出去被接收端接收，在接收端，接收到的信号首先经过一个宽带滤波器，为了保证收方与发方信号的同步，接收机的本振信号也是一个频率跳变信号，跳变规律受接收端的伪随机码的控制，而接收端产生的伪随机码与发送端的相同，控制频率变化的规律是相同的，两个频率合成器产生的频率相对应，但对应的频率有一频差f_i，正好为接收机的中频；只要收发双方的伪随机码同步，就可使收发双方的频率合成器产生的跳变频率同步，经过一个带通滤波器后，就可得到一固定不变的中频信号，然后该中频信号经过一个数据解调器进行解调，就可以恢复发送的信息，至此完成跳频信号的发送与接收。

步骤(2)中，在收方进行同步的过程中，接收方一开机就处于慢扫描状态，以低于调频速率的速率进行跳频，以捕捉前导序列中的同步信息，如果没有捕捉到同步信息则继续进行慢扫描再重复上述步骤，如果捕捉到同步信息，则进一步判断是否为前导序列，如果是前导序列则校对同步时间并进行跟跳，否则进入迟入网状态，校对完同步时间以后则再次确认前导序列，如果是前导序列则进行接收网号与时间信息，如果还不是前导序列则回到最初的慢扫描状态，最后完成同步的建立。

步骤(3)中，对跳频图案的设计过程是：(1)输入伽罗华域生成多项式系数，域的幂次m，以及c1，c0的值；伽罗华域中的元素有三种表示方法，对于GF(2³)上，生成的多项式为f(x)＝x³+x+1α＝2＝(010)，对于伽罗华域α＝2＝(010)，这样将域中2³＝8个元素用三种不同的方法表示出来，而且得到αⁿ即为α^n-1进行左移一位，并且当矢量的左边最高位为1时，再把左移之后的向量前m-1项，与生成多项式对应的幂次的系数模二加，这样得到伽罗华的系数；(2)计算序列的周期p；(3)调用子函数，将c1的值由十进制转换成幂次表示，然后再将c1的幂次表示与域中的元素相乘输出相乘结果的幂矩阵cxm；(4)判定系数c0是否为0，如果为0则将矩阵cxm中的幂转换成十进制数，最后进行输出，如果系数不为0，则将c0和矩阵cxm转换成m位2元矢量c0-w，cxw，再将c0-w，cxw的各分量相加并转换成十进制；(5)码生成多项式的改进，为了解决异步组网，任意两个序列之间汉明互相关旁瓣激增的问题，下面对生成多项式进行改进，将序列{p_j}的各码位元素加上一个固定量{α^2j}，得到多项式；如果另一个序列{q_j}的多项式通过Q(α^sx)＝(α^sx)²+C₀+C₁α^sx这个多项式产生，则P(x)和Q(x)之差表示为P(x)-Q(α^sx)＝(1-α^2s)x²+C₁(1-α^s)x，因为α^s中的s可以任意选取，所以两序列间最大一致码位数与两序列间的开始码位置无关，可以用于异步跳频通信网。

步骤(4)中，跳频通信电台有8个工作状态，包括扫描状态、呼叫设置状态、发送呼叫状态、定频通信状态、迟入网申请状态、收到迟入网申请信息状态、发送迟入网引导状态和跳频通信状态，包括：

a)状态扫描：在组网前，网内所有跳频电台都处于扫描状态，通过状态扫描确定跳频电台所处的状态；

b)呼叫过程：跳频通信在组网的过程中可以分为三个步骤，首先是跳频网呼，就是一部电台通过设置呼叫本网或者其他网内的所有电台，实现呼叫一个网内的电台；其次是跳频选呼，某一部电台通过设置本网内的呼叫对象，呼叫本网内的另一部电台；最后是定频呼叫，跳频电台通过设置固定的工作频率，工作在定频通信状态，在选定的信道上与定频电台进行通信；

c)迟入网过程：当网内其他电台己处于跳频通信状态时，一部或者多部电台由于某种原因未能入网，需要采取一定措施进入跳频通信网工作状态，这时电台就会进入迟入网申请状态，然后进入收到迟入网申请状态，一旦收到申请就会进入发送迟入网引导状态，最后进入跳频通信状态。

本发明的优点效果：可以减少系统的误码率从而提升系统的整体性能。提高通信的抗干扰能力，特别是在复杂的战场通信环境下提高通信的保密性以及传输的可靠性，而且跳频通信可以利用不同的跳频图案在一定的宽带内容纳多个跳频系统同时工作，从而大大提高系统频谱利用率。

附图说明

图1为本发明中跳频通信电台工作状态转移图。

图2为本发明中跳频通信系统框图。

图3为本发明中跳频图案的产生流程图。

图4为本发明中收方同步流程图。

图5为本发明的跳频组网过程框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图，对本发明作进一步详细说明。

一种在强电磁干扰环境下实现跳频通信的方法，步骤如下：

(1)跳频系统数学模型的建立，通过对输入信息码序列进行基带调制，然后通过跳频序列控制器的控制使得收方与发方同步，完成跳频信号的接收与发送；

(2)跳频同步的建立，让跳频接收机和跳频发射机在相同的时刻使用相同的频率，得到正确的中频频率；

(3)跳频图案的确定，通过基于RS码的跳频图案设计，在伽罗华域中选择系数，再进行变换；

(4)跳频通信的组网，进而扩展电台的覆盖范围进行组网。

步骤(1)中，发送端信息数据被波形转换后，进入载波调制，载波由跳频序列发生器控制可变频率合成器产生，跳频序列值改变一次，载波频率改变一次，跳频序列的码元宽T_c，则每间隔时间T_c，载波频率跳变一次；这样由跳频序列发生器控制频率合成器产生的载波与信息数据进行载波调制，然后再经过高通滤波器去掉低频信号，信号从高通滤波器出来以后再经过射频滤波器进行发射出去被接收端接收，在接收端，接收到的信号首先经过一个宽带滤波器，为了保证收方与发方信号的同步，接收机的本振信号也是一个频率跳变信号，跳变规律受接收端的伪随机码的控制，而接收端产生的伪随机码与发送端的相同，控制频率变化的规律是相同的，两个频率合成器产生的频率相对应，但对应的频率有一频差f_i，正好为接收机的中频；只要收发双方的伪随机码同步，就可使收发双方的频率合成器产生的跳变频率同步，经过一个带通滤波器后，就可得到一固定不变的中频信号，然后该中频信号经过一个数据解调器进行解调，就可以恢复发送的信息，至此完成跳频信号的发送与接收。

步骤(2)中，在收方进行同步的过程中，接收方一开机就处于慢扫描状态，以低于调频速率的速率进行跳频，以捕捉前导序列中的同步信息，如果没有捕捉到同步信息则继续进行慢扫描再重复上述步骤，如果捕捉到同步信息，则进一步判断是否为前导序列，如果是前导序列则校对同步时间并进行跟跳，否则进入迟入网状态，校对完同步时间以后则再次确认前导序列，如果是前导序列则进行接收网号与时间信息，如果还不是前导序列则回到最初的慢扫描状态，最后完成同步的建立。

步骤(3)中，对跳频图案的设计过程是：(1)输入伽罗华域生成多项式系数，域的幂次m，以及c1，c0的值；伽罗华域中的元素有三种表示方法，对于GF(2³)上，生成的多项式为f(x)＝x³+x+1α＝2＝(010)，对于伽罗华域α＝2＝(010)，这样将域中2³＝8个元素用三种不同的方法表示出来，而且得到αⁿ即为α^n-1进行左移一位，并且当矢量的左边最高位为1时，再把左移之后的向量前m-1项，与生成多项式对应的幂次的系数模二加，这样得到伽罗华的系数；(2)计算序列的周期p；(3)调用子函数，将c1的值由十进制转换成幂次表示，然后再将c1的幂次表示与域中的元素相乘输出相乘结果的幂矩阵cxm；(4)判定系数c0是否为0，如果为0则将矩阵cxm中的幂转换成十进制数，最后进行输出，如果系数不为0，则将c0和矩阵cxm转换成m位2元矢量c0-w，cxw，再将c0-w，cxw的各分量相加并转换成十进制；(5)码生成多项式的改进，为了解决异步组网，任意两个序列之间汉明互相关旁瓣激增的问题，下面对生成多项式进行改进，将序列{p_j}的各码位元素加上一个固定量{α^2j}，得到多项式；如果另一个序列{q_j}的多项式通过Q(α^sx)＝(α^sx)²+C₀+C₁α^sx这个多项式产生，则P(x)和Q(x)之差表示为P(x)-Q(α^sx)＝(1-α^2s)x²+C₁(1-α^s)x，因为α^s中的s可以任意选取，所以两序列间最大一致码位数与两序列间的开始码位置无关，可以用于异步跳频通信网。

步骤(4)中，跳频通信电台有8个工作状态，包括扫描状态、呼叫设置状态、发送呼叫状态、定频通信状态、迟入网申请状态、收到迟入网申请信息状态、发送迟入网引导状态和跳频通信状态，包括：

在扫描状态，如果某电台尚未入网，申请迟入网，从而进入迟入网申请状态，迟入网申请后，自动回到扫描状态。在扫描状态，收到对本网的网呼或者对本台的选呼后，自动进入跳频通信状态。在扫描状态，要呼叫其它电台，如果己完成设置，直接呼叫从而进入发送呼叫状态如果未完成设置，则进入呼叫设置状态，设置完成后，则回到扫描状态，如果呼叫其他电台则进入发送呼叫状态。发送呼叫后，进入跳频通信状态，与被呼电台进行通信。在跳频通信状态，如果收到其它电台的迟如网申请，则在继续保持跳频通信的同时发送迟入网引导信息。如果收到定频电台的定频呼叫，操作员则可决定进行定频通信，在保持跳频同步的同时，转入定频信道与定频电台进行通信，通信完成后，回到跳频通信状态。跳频通信完成之后或者跳频通信过程之中，申请进入扫描，则回到扫描状态。为了使网内电台仅在本网中搜索扫描，网内各电台需在组网前设置呼叫参数。这样，网内电台只有监听到对本网或本台的呼叫时才进入跳频通信状态，也就是说，属台只与呼叫本网网号的主台同步。组网前，网内所有跳频电台均处于扫描状态，当主台按下收发转换开关时，主台首先发出同步信号，该同步信号被网内其它属台正确接收后，各属台先自动校正本台时钟，再将自己的跳频速率自动跟踪到主台的跳频速率上，然后建立跳频通信。通信完毕，网内所有电台再次回到扫描状态，以等待下一次通信。

跳频电台的呼叫分为如下三种方式跳频网呼、跳频选呼、定频呼叫。

(1)、跳频网呼：跳频网呼是指一部电台呼叫本网或者其他网内的所有电台，实现跳频通信。当某跳频电台进行网呼时，凡是与该电台具有相同跳频频率表、密钥号、网号的其他电台，即同一子网内的所有电台，都会响应网呼信号。

(2)、跳频选呼：跳频选呼是指某一部电台呼叫本网内另一部电台，实现跳频通信。一部电台选呼处在同一子网内的另一部电台，只要直接选中被呼台号并发出呼叫即可。一部电台不能同时选呼两部不同台号的电台。

(3)、定频呼叫：跳频电台可以工作在定频通信状态，在选定的信道上与定频电台进行通信。定频电台用约定的定频呼叫频率向跳频电台发出呼叫，跳频电台在此定频呼叫频率开窗，操作员按压“定呼”键转入定频信道与定频电台进行通信，通信完毕后，再次按压“定呼”键返回原跳频网。

迟入网是指当网内其他电台己处于跳频通信状态时，一部或者多部电台由于某种原因未能入网，需要采取一定措施进入跳频通信网工作的一种入网方式。迟入网主要分为三种入网方式主动申请迟入网、被动牵引迟入网和勤务同步迟入网。

(1)主动申请迟入网：主动申请迟入网是指未进入跳频通信网内工作的电台主动发出入网申请，再由网内电台发送迟入网引导信号的入网方式。主动申请迟入网的工作过程分为四个阶段发送迟入网申请信息阶段、收到迟入网申请信息阶段、发送迟入网引导信息阶段、迟入网建立状态阶段。

(2)被动牵引迟入网：被动牵引迟入网是指网内电台在组网后通过点名方式发现有未入网电台，通过迟入网功能，引导未入网电台进入通信网的一种迟入网方式。工作过程为未入网电台处于扫描状态，网内电台在跳频通信状态下，直接发送迟入网引导信号，未入网电台被牵引进入跳频通信网。

(3)勤务同步迟入网：勤务同步迟入网是指未入网电台既不主动申请，网内电台又不点名，而是通过接收调频数据流中插入的勤务同步信息实现迟入网的一种迟入网方式。工作过程为所有网内电台在正常的跳频通信过程中，每隔一定的时间，在预定的勤务频率上发送勤务同步信息，未入网电台在预定的勤务频率上搜索跳频数据流中插入的勤务同步信息。未入网电台接收到所有必需的同步信息后，调整实时时钟，就实现了迟入网。

在强电磁环境下，通信系统中会产生比较复杂的干扰，常见的抗干扰技术有扩频技术、智能天线技术以及多种技术相结合的混合技术。跳频是最常用的扩频方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，也就是说通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。从时域上来看，跳频信号是一个多频率的频移键控信号；从频域上来看，跳频信号的频谱是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的。与直扩系统相比较，跳频系统中的伪随机序列并不直接传送，而是用来选择信道。

在跳频通信的模型设计过程中，我们引入以下数学模型，在系统的发送端，对输入信息码序列进行基带调制得到调制信号m(t)，其频带宽度为B_m。跳频序列发生器独立产生的伪随机码序列作为跳频序列去控制频率合成器，使其输出频率按不同的跳频图案或指令随机跳跃的变化。调制信号m(t)对随机载频进行调制，得到跳频信号S_i(t)，该信号类似于载波调制信号，用数学公式可以表示为：在该公式中，ω₀+nω_△和为在nT_c≤t<(n+1)T_c时间间隔发射信号的频率和初相，ω_△为跳频频率间隔。跳频系统通过不同的变换，最终输出信号为S(t)，用公式表示为：S(t)＝S_i(t)+J(t)+n(t)。在接收端，为了对输入信号解调，需要有与发端相同的本地伪码发生器生成的跳频指令去控制本地频率合成器，使其输出的本振信号频率随发方频率相应的跳变，跳变的本振信号对接收到的跳频信号进行变频，再通过低通滤波器，实现解跳，得到调制信号m(t)。经低通滤波器后，可得

跳频系统同步的设计，跳频同步是指跳频接收机与跳频发射机在相同的时刻使用相同的频率。这样接收信号的频率与本地频率合成器产生的频率经过混频以后才能得到正确的中频频率，然后从中解调出信息信号，否则不能正确解调出信息信号。数字跳频系统是指传送数字话音或数据的跳频通信系统。因此，它传送跳频同步信息是以数据帧的格式进行的。数字系统跳频同步方法不外乎同步字头法，自同步法和参考时钟法。同步字头法。发端需发送含有同步信息的码字，接收端解码后，依据同步信息使收端本地跳频器与发端同步。同步信息除位同步、帧同步外，主要应包括跳频图案的实时状态信息或实时的时钟信息，即所谓的“TOD”信息(Time of the Day)。实时时钟信息包括年月日时分秒，毫秒、微秒、毫微秒等；状态信息是指伪码发生器实时的码序列状态。根据这些信息，收端就可以知道当前跳频驻留时间的频率和下一跳驻留时间应当处在什么频率上，从而使收发端跳频器同步工作。为了保证TOD信息的正确接收，在如图所示的同步信息数据帧格式中装有位同步和帧同步位。此外，对TOD信息位可采用差错控制技术，如纠错编码，相关编码或采用大数判决，以提高传输的可靠性。

跳频图案的设计，所谓跳频就是载波跳变的规律。跳频通信组网方式相同时，设计一个良好的跳频图案可以大大减少跳频码碰撞。跳频序列族的设计主要设计到5个参数；频率数目q、序列长度L、序列数目N、汉明相关值H及频率间隔d。这些参数相互约束，通过对这些参数的分析，可以设计出较理想的跳频序列族。如果每个频率在一个序列周期中最多出现一次，则该序列称为非重复序列。跳频图案的设计实际上是伪码码型的选择问题。为了得到好的跳频图案，对伪随机码有如下要求：1、不同平移下，各码之间的重合数要小，跳频周期内平均重合数要小，这就要求码的互相关特性要好；2、每个码序列与自己平移的重合数要小，这就要求码的自相关特性要好；3、可供使用的码序列数量要多，这个数量首先要满足使用同一频段的跳频通信用户数目的要求，而且希望其数量愈多愈好，以满足保密性的要求。跳频图案的种类一般是指用作跳频图案控制码的伪随机码和控制方法，目前，用得较多的伪随机码主要是m序列、M序列和R-S码序列。m序列是跳频图案常用的控制码，它容易产生，但从保密的观点看，这种跳频图案用在通信系统中有不足之处，因为当采用计算机模拟时，很快能找到其规律性，而且m序列的密钥量不够大。M序列条数比m序列多得多，是非线性移位寄存器序列，可以产生很多的跳频图案，保密性也强。R-S码是一种最佳的近似正交码，用户数多，容易实现，是一种理想的跳频控制码。

Claims (4)

1.一种在强电磁干扰环境下实现跳频通信的方法，其特征在于步骤如下：

(1)跳频系统数学模型的建立，通过对输入信息码序列进行基带调制，然后通过跳频序列控制器的控制使得收方与发方同步，完成跳频信号的接收与发送；

(2)跳频同步的建立，让跳频接收机和跳频发射机在相同的时刻使用相同的频率，得到正确的中频频率；

(3)跳频图案的确定，通过基于RS码的跳频图案设计，在伽罗华域中选择系数，再进行变换，GF()为伽罗华域；

对跳频图案的设计过程是：(1).输入伽罗华域生成多项式系数，域的幂次m，以及c1，c0的值；伽罗华域中的元素有三种表示方法，对于GF(2³)，因此m的数值为3，即域中生成元素的二进制表示位数为3；c0为常数阶系数，c1为x的系数，若需保证域中生成元素间的四则运算结果仍在域内部，则必须以本原多项式为模进行模运算，因此其生成的多项式为f(x)＝x³+x+1,α＝2＝(010)，α值为2，为本原多项式的根，即域中生成元素的系数只有0,1两种表示，对于伽罗华域α＝2＝(010)，这样将域中2³＝8个元素用三种不同的方法表示出来，十进制2的二进制表示为010，为了得到伽罗华系数，α^m需与生成多项式对应的幂次的系数模二加，然而α^m-1的二进制表示位与生成多项式的系数位置不对应，因此将α^m的二进制左移一位，此时得到的α^m-1与生成多项式对应的幂次的系数对应，并且当矢量的左边最高位为1时，再把左移之后的向量前m-1项，与生成多项式对应的幂次的系数模二加，这样得到伽罗华的系数；(2).计算序列的周期p；(3).调用子函数，将c1的值由十进制转换成幂次表示，然后再将c1的幂次表示与域中的元素相乘输出相乘结果的幂矩阵cxm；(4).判定系数c0是否为0，如果为0则将矩阵cxm中的幂转换成十进制数，最后进行输出，如果系数不为0，则将c0和矩阵cxm转换成m位2元矢量c0-w，cxw，再将c0-w，cxw的各分量相加并转换成十进制；(5).码生成多项式的改进，为了解决异步组网，任意两个序列之间汉明互相关旁瓣激增的问题，下面对生成多项式进行改进，将序列{p_j}的各码位元素加上一个固定量{α^2j}得到多项式，其中b表示信息位，在实际跳频序列编码中取2，C₀和C₁为生成多项式系数；如果另一个序列{q_j}的多项式通过Q(α^sx)＝(α^sx)²+C₀+C₁α^sx这个多项式产生，则P(x)和Q(x)之差表示为P(x)-Q(α^sx)＝(1-α^sx)²+C₁(1-α^s)x，它是2阶多项式，有2个根，即序列{p_j}和序列{q_j}之间，一致码位数最多是2个，因为α^s中的s可以任意选取，所以两序列间最大一致码位数与两序列间的开始码位置无关，可以用于异步跳频通信网；

(4)跳频通信的组网，进而扩展电台的覆盖范围进行组网。

2.根据权利要求1所述的一种在强电磁干扰环境下实现跳频通信的方法，其特征在于步骤(1)中，发送端信息数据被波形转换后，进入载波调制，载波由跳频序列发生器控制可变频率合成器产生，跳频序列值改变一次，载波频率改变一次，跳频序列的码元宽T_c，则每间隔时间T_c，载波频率跳变一次；这样由跳频序列发生器控制频率合成器产生的载波与信息数据进行载波调制，然后再经过高通滤波器去掉低频信号，信号从高通滤波器出来以后再经过射频滤波器进行发射出去被接收端接收，在接收端，接收到的信号首先经过一个宽带滤波器，为了保证收方与发方信号的同步，接收机的本振信号也是一个频率跳变信号，跳变规律受接收端的伪随机码的控制，而接收端产生的伪随机码与发送端的相同，控制频率变化的规律是相同的，两个频率合成器产生的频率相对应，但对应的频率有一频差f_i，正好为接收机的中频；只要收发双方的伪随机码同步，就可使收发双方的频率合成器产生的跳变频率同步，经过一个带通滤波器后，就可得到一固定不变的中频信号，然后该中频信号经过一个数据解调器进行解调，就可以恢复发送的信息，至此完成跳频信号的发送与接收。

3.根据权利要求1所述的一种在强电磁干扰环境下实现跳频通信的方法，其特征在于步骤(2)中，在收方进行同步的过程中，接收方一开机就处于慢扫描状态，以低于调频速率的速率进行跳频，以捕捉前导序列中的同步信息，如果没有捕捉到同步信息则继续进行慢扫描再重复上述步骤，如果捕捉到同步信息，则进一步判断是否为前导序列，如果是前导序列则校对同步时间并进行跟跳，否则进入迟入网状态，校对完同步时间以后则再次确认前导序列，如果是前导序列则进行接收网号与时间信息，如果还不是前导序列则回到最初的慢扫描状态，最后完成同步的建立。

4.根据权利要求1所述的一种在强电磁干扰环境下实现跳频通信的方法，其特征在于步骤(4)中，跳频通信电台有8个工作状态，包括扫描状态、呼叫设置状态、发送呼叫状态、定频通信状态、迟入网申请状态、收到迟入网申请信息状态、发送迟入网引导状态和跳频通信状态，包括：

a)状态扫描：在组网前，网内所有跳频电台都处于扫描状态，通过状态扫描确定跳频电台所处的状态；

b)呼叫过程：跳频通信在组网的过程中可以分为三个步骤，首先是跳频网呼，就是一部电台通过设置呼叫本网或者其他网内的所有电台，实现呼叫一个网内的电台；其次是跳频选呼，某一部电台通过设置本网内的呼叫对象，呼叫本网内的另一部电台；最后是定频呼叫，跳频电台通过设置固定的工作频率，工作在定频通信状态，在选定的信道上与定频电台进行通信；

c)迟入网过程：当网内其他电台己处于跳频通信状态时，一部或者多部电台由于某种原因未能入网，需要采取一定措施进入跳频通信网工作状态，这时电台就会进入迟入网申请状态，然后进入收到迟入网申请状态，一旦收到申请就会进入发送迟入网引导状态，最后进入跳频通信状态。