CN108924937A - 一种降低基于电台体制敌我识别信号碰撞概率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低基于电台体制敌我识别信号碰撞概率的方法，针对敌我识别信号数据量小且相对比较分散的特点，结合敌我识别系统相应的要求选择合适的参数，可以使识别信号的碰撞概率减小到很小，大大增加敌我识别的可靠性与精准性；本方法简单高效、易于实现，适合任何一款数字化电台体制的识别设备。
Description
技术领域
本发明涉及电子信息相关技术领域，具体来说，涉及一种降低基于电台体制敌我识别信号碰撞概率的方法。
背景技术
敌我识别作为现代信息化战场军事对抗的重要手段之一，可以大大增强作战指挥与控制的准确性和各作战单位间的协调性，显著的加快系统反应速度，降低误伤概率，特别适合于多兵种联合作战使用。
目前敌我识别技术的研究已经成为很多国家的重点研究课题，敌我识别最终的目的就是要高精度、高可靠的识别目标，而且反应时间要求越短越好。为了提高识别性能，各种先进器件与技术逐渐被应用到敌我识别研究中，如高性能的数字处理芯片，高性能的编码技术与调制解调技术等都已得到广泛应用。然而，当识别信号与其它同频率信号同时发射时，就会出现信号碰撞的问题，这是再先进的抗干扰方法也解决不了的。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种降低基于电台体制敌我识别信号碰撞概率的方法，包括：基于电台体制敌我识别器功能软件的MAC协议层，在时隙载波侦听多址访问机制下，通过计算不同发送节点数n发送数据时信号碰撞的概率p，对比选取最小信号碰撞概率pmin所对应的n值作为发送节点数；
其中：n个发送节点发送数据时信号碰撞概率p的计算方式为：
其中：n为某一时刻发送节点数，n≥2；m为n个发送节点出现发送数据碰撞的个数；cw为退避窗口。
进一步的，所述退避窗口cw的计算方式为：
其中：T为时隙宽度，N为一次识别过程询问机连续询问的次数，N≤3；TIMEburst为突发包帧长，用所占时隙数表示。
进一步的，所述退避窗口cw值为时隙个数，包括若干个连续时隙。
本发明的有益效果：一种降低基于电台体制敌我识别信号碰撞概率的方法，针对敌我识别信号数据量小且相对比较分散的特点，结合敌我识别系统相应的要求选择合适的参数，可以使识别信号的碰撞概率减小到很小，大大增加敌我识别的可靠性与精准性；本方法简单高效、易于实现，适合任何一款数字化电台体制的识别设备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
图1是根据本发明一种降低基于电台体制敌我识别信号碰撞概率的方法中两信道时隙占用情况示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种降低基于电台体制敌我识别信号碰撞概率的方法，包括：基于电台体制敌我识别器功能软件的MAC协议层，在时隙载波侦听多址访问机制下，通过计算不同发送节点数n发送数据时信号碰撞的概率p，对比选取最小信号碰撞概率pmin所对应的n值作为发送节点数；
其中：n个发送节点发送数据时信号碰撞概率p的计算方式为：
其中：n为某一时刻发送节点数，n≥2；m为n个发送节点出现发送数据碰撞的个数；cw为退避窗口。
本实施例中，所述退避窗口cw的计算方式为：
其中：T为时隙宽度，N为一次识别过程询问机连续询问的次数，N≤3；TIMEburst为突发包帧长，用所占时隙数表示。
本实施例中，所述退避窗口cw值为时隙个数，包括若干个连续时隙。
其中：退避窗口：值为时隙个数，包括若干个连续时隙，是影响碰撞概率的主要因素，一般窗口越大，产生碰撞的可能性越小；退避窗口的大小可根据系统要求的碰撞概率指标来计算；
时隙宽度：影响时隙宽度的主要因素是系统的识别反应时间、退避窗口大小，根据碰撞概率指标可计算出最小退避窗口大小，理论上退避窗口大小可取大于最小退避窗口的任何值，时隙宽度为系统的识别反应时间与退避窗口的比值。一般情况下退避窗口比最小退避窗口稍大即可，太大的退避窗口只会带来频繁的信道查询操作，徒增处理器负担。
具体使用时，本发明方法工作在基于电台体制敌我识别器功能软件的MAC协议层，采用时隙载波侦听多址访问机制(CSMA)，通过相应的退避算法，可以有效的防止识别信号发生碰撞；
敌我识别过程中，识别信息是不需要应答的，基于这样的考虑，本发明方法所采用的CSMA/CA协议去掉了应答ACK功能及分布式协调(CTS/RTS)功能，保留了短帧间间隔(IFS)；因为敌我识别对识别时间要求比较严格，本发明方法去掉原二进制指数退避算法退避窗的滑动功能，退避过程采用预先定好时间长度的时隙为单位进行退避；
如图1所示，为节点A和节点B接入信道时隙占用情况，敌我识别过程要求很短的反应时间，一般要求小于1秒。为更好地满足系统要求，每个时隙定为T us，为了保证识别的可靠性，一次识别过程询问机可能连续询问若干次(不超过三次)，假设等间隔询问N次，则通过所述退避窗口cw的计算方式：
计算退避窗口cw并取整数，系统每次发送数据前，随机函数产生一个退避数BK_CNT，在退避BK_CNT个时隙后，在等一个帧间间隔时间(一个时隙)，发送数据；因为每个节点的退避数都是随机产生的，且是独立同分布的，所以发送数据产生碰撞的概率是可以计算的，通过n个发送节点发送数据时信号碰撞概率p的计算方式：
计算不同发送节点数n发送数据时信号碰撞的概率p，具体的选取如下一组数据：取N＝3，T＝500us，TIMEburst＝3，cw＝500；进行计算，结果如下表1所示：
表1
由表1中数据可以看出，当有23个节点同时有数据要发送时，发生碰撞的概率最小，为千分之一，当有32个节点同时有数据要发送时，发生碰撞的概率较小，为千分之二。
由此可见，借助于本发明的上述技术方案，一种降低基于电台体制敌我识别信号碰撞概率的方法，针对敌我识别信号数据量小且相对比较分散的特点，结合敌我识别系统相应的要求选择合适的参数，可以使识别信号的碰撞概率减小到很小，大大增加敌我识别的可靠性与精准性；本方法简单高效、易于实现，适合任何一款数字化电台体制的识别设备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种降低基于电台体制敌我识别信号碰撞概率的方法，其特征在于，包括：基于电台体制敌我识别器功能软件的MAC协议层，在时隙载波侦听多址访问机制下，通过计算不同发送节点数n发送数据时信号碰撞的概率p，对比选取最小信号碰撞概率pmin所对应的n值作为发送节点数；
其中：n个发送节点发送数据时信号碰撞概率p的计算方式为：
其中：n为某一时刻发送节点数，n≥2；m为n个发送节点出现发送数据碰撞的个数；cw为退避窗口。
2.根据权利要求1所述的一种降低基于电台体制敌我识别信号碰撞概率的方法，其特征在于，所述退避窗口cw的计算方式为：
其中：T为时隙宽度，N为一次识别过程询问机连续询问的次数，N≤3；为突发包帧长，用所占时隙数表示。
3.根据权利要求2所述的一种降低基于电台体制敌我识别信号碰撞概率的方法，其特征在于，所述退避窗口cw值为时隙个数，包括若干个连续时隙。
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