本發(fā)明關(guān)于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于跳頻無線通信技術(shù)，具體的講是一種基于跳頻無線通信的同步接入方法、設(shè)備以及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

跳頻是收發(fā)雙方傳輸信號的載波頻率按照預(yù)定規(guī)律進行離散變化的通信方式，是最常用的擴頻方式之一，也即，通信中使用的載波頻率受偽隨機變化碼的控制而隨機跳變。一般的跳頻通信主要實現(xiàn)點對點通信，節(jié)點與節(jié)點之間通過精確時鐘實現(xiàn)同步。

申請?zhí)枮?01210428899.8的專利中公開的跳頻無線通信中的同步接入方法以及通信設(shè)備和系統(tǒng)，其揭示了一種用于在跳頻無線通信中在第一通信設(shè)備與第二通信設(shè)備之間進行的同步接入方法。其中，所述第一通信設(shè)備(20、50)采用N個跳頻信道并以預(yù)定跳頻序列和預(yù)定跳頻時間間隔(T1)進行跳頻，所述方法包括：所述第一通信設(shè)備(20、50)以M倍的所述預(yù)定跳頻時間間隔(T1)為周期在所述N個跳頻信道上發(fā)送廣播信標，其中所述廣播信標攜帶用于所述第二通信設(shè)備(21、22、60)進行同步接入的同步信息，其中，M和N均為自然數(shù)且互質(zhì)；所述第二通信設(shè)備(21、22、60)在所述N個跳頻信道中的任一個跳頻信道上接收所述廣播信標以獲得所述同步信息；以及所述第二通信設(shè)備(21、22、60)與所述第一通信設(shè)備(20、50)進行信息交換以進行接入。

上述的同步接入方法中，由于第一通信設(shè)備以M倍的預(yù)定跳頻時間間隔為周期發(fā)送廣播信標，以與第二通信設(shè)備進行同比接入，此種方式導(dǎo)致第二通信設(shè)備與第一通信設(shè)備之間實現(xiàn)同步接入的時間較長，無法滿足快速接入的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的同步接入方法存在的第二通信設(shè)備與第一通信設(shè)備之間實現(xiàn)同步接入的時間較長，無法滿足快速接入需求的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種基于跳頻無線通信的同步接入方法、設(shè)備以及系統(tǒng)，主通信設(shè)備在每次跳頻時發(fā)送一同步幀信息，所述同步幀信息包括當前信道對應(yīng)的跳頻序號I以及下一周期的隨機種子，一個或多個從屬通信設(shè)備通過隨機選擇一當前信道來接收該當前信道上的同步幀信息，并在下一周期的指定信道上接收同步幀信息，以完成主通信設(shè)備與從屬通信設(shè)備之間的同步接入，實現(xiàn)了跳頻通信條件下一對多網(wǎng)絡(luò)任意節(jié)點的加入。

本發(fā)明的目的之一是，提供一種基于跳頻無線通信的同步接入方法，所述方法用于在一主通信設(shè)備與一個或多個從屬通信設(shè)備之間于N個信道上進行同步接入，所述主通信設(shè)備于每一周期內(nèi)按照該周期對應(yīng)的跳頻序列在N個信道上進行跳頻，每次跳頻從當前信道跳到目標信道，所述方法包括：所述主通信設(shè)備在每次跳頻時發(fā)送一同步幀信息，所述同步幀信息包括當前信道對應(yīng)的跳頻序號I以及下一周期的隨機種子；所述從屬通信設(shè)備從N個信道中隨機選擇一當前信道來接收所述當前信道上的同步幀信息；所述從屬通信設(shè)備在下一周期的指定信道上接收同步幀信息，以完成所述主通信設(shè)備與從屬通信設(shè)備的同步接入。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述從屬通信設(shè)備從N個信道中隨機選擇一當前信道來接收所述當前信道上的同步幀信息包括所述從屬通信設(shè)備從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收該當前信道上的同步幀信息，記錄收到該同步幀信息的時刻為第一時刻；所述從屬通信設(shè)備在下一周期的指定信道上接收同步幀信息的步驟包括：所述從屬通信設(shè)備在下一周期的指定信道接收同步幀信息前，提前一固定時間切換到指定信道以接收所述指定信道上的同步幀信息，記錄收到該指定信道上的同步幀信息的時刻為第二時刻；根據(jù)所述第一時刻以及第二時刻得到所述從屬通信設(shè)備于一個周期內(nèi)的總跳頻時間長度；根據(jù)所述總跳頻時間長度以及信道數(shù)量N得到所述從屬通信設(shè)備每次跳頻的間隔時間長度。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述從屬通信設(shè)備根據(jù)接收到的該同步幀信息中包括的下一周期的隨機種子得到下一周期對應(yīng)的跳頻序列，所述從屬通信設(shè)備根據(jù)接收到的該同步幀信息中包括的當前信道對應(yīng)的跳頻序號I得到下一周期第I跳對應(yīng)的指定信道。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的方法還包括：所述從屬通信設(shè)備從N個信道中隨機選擇一當前信道未接收到所述當前信道上的同步幀信息，則所述從屬通信設(shè)備重復(fù)所述從屬通信設(shè)備從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收所述當前信道上的同步幀信息的步驟。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述從屬通信設(shè)備在下一周期的指定信道上接收同步幀信息，以完成所述主通信設(shè)備與從屬通信設(shè)備之間的同步接入的步驟還包括：：當所述從屬通信設(shè)備連續(xù)多次未接收到所述主通信設(shè)備發(fā)送的同步幀信息時，則執(zhí)行所述從屬通信設(shè)備從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收該當前信道上的同步幀信息的步驟。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述方法還包括：當所述主通信設(shè)備與從屬通信設(shè)備同步接入后，根據(jù)所述間隔時間長度調(diào)整所述從屬通信設(shè)備于每一跳頻的起跳時刻。

本發(fā)明的目的之一是，提供了一種主通信設(shè)備，所述主通信設(shè)備在跳頻無線通信中與一個或多個從屬通信設(shè)備之間于N個信道上進行同步接入，所述主通信設(shè)備于每一周期內(nèi)按照該周期對應(yīng)的跳頻序列在N個信道上進行跳頻，每次跳頻從當前信道跳到目標信道，所述主通信設(shè)備包括：同步幀信息發(fā)送模塊，用于在每次跳頻時發(fā)送一同步幀信息，所述同步幀信息包括當前信道對應(yīng)的跳頻序號I以及下一周期的隨機種子，以實現(xiàn)與一個或多個從屬通信設(shè)備之間于N個信道上進行同步接入。

本發(fā)明的目的之一是，提供了一種從屬通信設(shè)備，所述從屬通信設(shè)備在一跳頻無線通信中與一主通信設(shè)備之間于N個信道上進行同步接入，所述從屬通信設(shè)備包括同步接入模塊，用于從N個信道中隨機選擇一當前信道來接收該當前信道上的同步幀信息，并在下一周期的指定信道上接收同步幀信息，以完成所述從屬通信設(shè)備與一主通信設(shè)備的同步接入。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述同步接入模塊包括：第一接收單元，用于從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收該當前信道上的同步幀信息，記錄收到該同步幀信息的時刻為第一時刻；第二接收單元，用于在下一周期的指定信道接收同步幀信息前，提前一固定時間切換到指定信道以接收所述指定信道上的同步幀信息，記錄收到該指定信道上的同步幀信息的時刻為第二時刻；總跳頻時間長度確定單元，用于根據(jù)所述第一時刻以及第二時刻得到所述從屬通信設(shè)備于一個周期內(nèi)的總跳頻時間長度；間隔時間長度確定單元，用于根據(jù)所述總跳頻時間長度以及信道數(shù)量N得到所述從屬通信設(shè)備每次跳頻的間隔時間長度。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述從屬通信設(shè)備還包括跳頻序列生成模塊，用于根據(jù)接收到的該同步幀信息中包括的下一周期的隨機種子得到下一周期對應(yīng)的跳頻序列；指定信道確定模塊，用于根據(jù)接收到的該同步幀信息中包括的當前信道對應(yīng)的跳頻序號I得到下一周期第I跳對應(yīng)的指定信道。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述從屬通信設(shè)備還包括：第一判斷模塊，用于判斷所述從屬通信設(shè)備從N個信道中隨機選擇一當前信道是否接收到所述當前信道上的同步幀信息，當判斷為否時，觸發(fā)所述同步接入模塊。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述從屬通信設(shè)備還包括第二判斷模塊，用于判斷所述從屬通信設(shè)備是否連續(xù)多次未接收到所述主通信設(shè)備發(fā)送的同步幀信息，當判斷為是時，觸發(fā)所述同步接入模塊。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述從屬通信設(shè)備還包括時間調(diào)整模塊，用于當所述主通信設(shè)備與從屬通信設(shè)備同步接入后，根據(jù)所述間隔時間長度調(diào)整所述從屬通信設(shè)備每一次跳頻的起跳時刻。

本發(fā)明的目的之一是，提供了一種基于跳頻無線通信的同步接入系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括一主通信設(shè)備以及一個或多個從屬通信設(shè)備，以在所述主通信設(shè)備與所述從屬通信設(shè)備之間于N個信道上進行同步接入。

本發(fā)明的有益效果在于，提供了一種基于跳頻無線通信的同步接入方法、設(shè)備以及系統(tǒng)，主通信設(shè)備在每次跳頻時發(fā)送一同步幀信息，所述同步幀信息包括當前信道對應(yīng)的跳頻序號I以及下一周期的隨機種子，一個或多個從屬通信設(shè)備通過隨機選擇一當前信道來接收該當前信道上的同步幀信息，并在下一周期的指定信道上接收第I跳的同步幀信息，以完成主通信設(shè)備與從屬通信設(shè)備之間的同步接入，在跳頻通信條件下實現(xiàn)點對點和點對多點無線數(shù)據(jù)通信，并在實現(xiàn)擴頻通信、提高網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力、降低系統(tǒng)實現(xiàn)成本的同時實現(xiàn)了任意節(jié)點加入跳頻網(wǎng)絡(luò)。

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于跳頻無線通信的同步接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種主通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種從屬通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種從屬通信設(shè)備中同步接入模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種基于跳頻無線通信的同步接入方法的實施方式一的流程圖；

圖6為圖5中的步驟S102的具體流程圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的一種基于跳頻無線通信的同步接入方法的實施方式二的流程圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的一種基于跳頻無線通信的同步接入方法的實施方式三的流程圖；

圖9為本發(fā)明實施例提供的一種基于跳頻無線通信的同步接入方法的實施方式四的流程圖；

圖10為本發(fā)明提供的具體實施例中基于跳頻無線通信的同步接入系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供了一種基于跳頻無線通信的同步接入系統(tǒng)，請參閱圖1，所述系統(tǒng)包括一主通信設(shè)備100以及一個或多個從屬通信設(shè)備200，以在所述主通信設(shè)備100與所述從屬通信設(shè)備200之間于N個信道上進行同步接入。所述主通信設(shè)備100于每一周期內(nèi)按照該周期對應(yīng)的跳頻序列在N個信道上進行跳頻，每一周期對應(yīng)的跳頻序列為對所述N個信道的隨機排列組合，根據(jù)該周期對應(yīng)的隨機種子得到該周期的跳頻序列，所述跳頻序列的長度對應(yīng)所述信道的個數(shù)，每次跳頻從一個信道跳到另一信道。在具體的實施方式中，主通信設(shè)備100的每一周期都對應(yīng)一個隨機種子，根據(jù)該隨機種子即可得到該周期的跳頻序列。

請參閱圖2，本發(fā)明提供的主通信設(shè)備100在一種實施方式中包括：同步幀信息發(fā)送模塊101，用于在每次跳頻時發(fā)送一同步幀信息，所述同步幀信息包括當前信道對應(yīng)的跳頻序號I以及下一周期的隨機種子，以實現(xiàn)與一個或多個從屬通信設(shè)備200之間于N個信道上進行同步接入。其中，N以及I均為正整數(shù)。當前周期的隨機種子可通過S_N來表示，下一周期的隨機種子通過S_N+1來表示。對于主通信設(shè)備100而言，當前周期的隨機種子S_N、下一周期的隨機種子S_N+1是隨機生成的，可通過調(diào)用現(xiàn)有技術(shù)中的隨機數(shù)生成器來生成，也可通過其他現(xiàn)有技術(shù)中的方式來實現(xiàn)。得到各個周期的隨機種子后，根據(jù)隨機種子得到對應(yīng)的跳頻序列，可通過調(diào)用現(xiàn)有技術(shù)中的隨機函數(shù)來實現(xiàn)，也可通過其他現(xiàn)有技術(shù)中的方式來實現(xiàn)。

在具體的實施例中，主通信設(shè)備100隨機產(chǎn)生當前周期的一隨機種子S_N，并根據(jù)該隨機種子S_N產(chǎn)生一個跳頻周期內(nèi)固定長度的跳頻序列F_N。該跳頻序列F_N為所述N個信道隨機排序組合，跳頻序列F_N的長度等于信道總數(shù)N。同時主通信設(shè)備100隨機產(chǎn)生下一跳頻周期的隨機種子S_N+1。主通信設(shè)備100在每一跳起始立即發(fā)送同步幀信息，該同步幀信息包含當前跳頻序號I及下一周期的隨機種子S_N+1。該當前跳頻序號I表示主通信設(shè)備100于第I跳跳至第N₈信道?？梢岳斫?，N₈信道為個N信道中的第8個，此處僅以N₈作為一個示例進行說明。

所述主通信設(shè)備100在另一種實施方式中還包括控制數(shù)據(jù)輸出模塊102，其用于在所述同步幀信息發(fā)送模塊101每次發(fā)送同步幀信息后，輸出控制數(shù)據(jù)。在發(fā)送同步幀信息之后至下次同步幀信息發(fā)送之前，均可以輸出控制數(shù)據(jù)。所述主通信設(shè)備100還包括傳輸數(shù)據(jù)接收模塊103，其用于接收傳輸數(shù)據(jù)，所述傳輸數(shù)據(jù)為所述從屬通信設(shè)備200在每次接收到同步幀信息后輸出的。

本發(fā)明還提供了一種從屬通信設(shè)備200，其在一跳頻無線通信中與主通信設(shè)備100之間于N個信道上進行同步接入。請參閱圖3，所述從屬通信設(shè)備200包括：

同步接入模塊201，用于從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收所述當前信道上的同步幀信息，并在下一周期的指定信道上接收同步幀信息，以完成所述從屬通信設(shè)備200與主通信設(shè)備100的同步接入。所述指定信道為下一周期的第I跳對應(yīng)的信道，即所述從屬通信設(shè)備200于第I跳跳至第N₅信道，可以理解，N₅信道為N個信道中的第5個，此處僅一N₅作為一個示例進行說明。此處提及的當前信道是當前周期內(nèi)第I跳對應(yīng)的信道，如此，從當前周期的第I跳到下一周期的第I跳為一個周期。

請結(jié)合參閱圖4，所述同步接入模塊201包括：

第一接收單元2011，用于從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收所述當前信道上的同步幀信息，并記錄收到該同步幀信息的時刻為第一時刻，設(shè)第一時刻為T₁。此處的當前信道為當前周期內(nèi)第I跳對應(yīng)的信道。

第二接收單元2012，用于在下一周期的指定信道接收同步幀信息前，提前一固定時間切換到指定信道以接收所述指定信道上的同步幀信息，并記錄收到該指定信道上的同步幀信息的時刻為第二時刻，設(shè)第二時刻為T₂。

所述固定時間是預(yù)先設(shè)定的，在本發(fā)明的一種實施方式中，所述固定時間可以根據(jù)所述主通信設(shè)備100以及所述從屬通信設(shè)備200的晶振精度以及跳頻頻率預(yù)先設(shè)定的。固定時間諸如預(yù)先設(shè)定為從屬通信設(shè)備200的一跳至二跳的時間，以從屬通信設(shè)備200的時鐘進行設(shè)置。

總跳頻時間長度確定單元2013，用于根據(jù)所述第一時刻以及第二時刻得到所述從屬通信設(shè)備200于一個周期內(nèi)的總跳頻時間長度，即總跳頻時間長度T＝T₂-T₁。

間隔時間長度確定單元2014，用于根據(jù)所述總跳頻時間長度以及信道數(shù)量N得到所述從屬通信設(shè)備200每次跳頻的間隔時間長度，即每次跳頻的間隔時間長度t＝T/N。

請再次參閱圖3，所述從屬通信設(shè)備200還包括：

跳頻序列生成模塊202，用于根據(jù)接收到的該同步幀信息中包括的下一周期的隨機種子S_N+1得到下一周期對應(yīng)的跳頻序列F(S_N+1)。對于從屬通信設(shè)備200而言，根據(jù)接收到的同步幀信息中包括的下一周期的隨機種子得到對應(yīng)的跳頻序列可通過調(diào)用現(xiàn)有技術(shù)中的隨機函數(shù)來實現(xiàn)，也可通過其他現(xiàn)有技術(shù)中的方式來實現(xiàn)，此處不再贅述。

指定信道確定模塊203，用于根據(jù)接收到的該同步幀信息中包括的當前信道對應(yīng)的跳頻序號I得到下一周期第I跳對應(yīng)的指定信道。

傳輸數(shù)據(jù)輸出模塊204，用于在每次接收同步幀信息后，輸出傳輸數(shù)據(jù)。

控制數(shù)據(jù)接收模塊205，用于接收控制數(shù)據(jù)，所述控制數(shù)據(jù)為所述主通信設(shè)備100在每次發(fā)送同步幀信息后輸出的。主通信設(shè)備100在發(fā)送同步幀信息之后至下次同步幀信息發(fā)送之前，均可以輸出控制數(shù)據(jù)?？刂茢?shù)據(jù)接收模塊205接收控制數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)輸出模塊204輸出傳輸數(shù)據(jù)，完成主通信設(shè)備100與從屬通信設(shè)備200之間的數(shù)據(jù)傳輸。

第一判斷模塊206，用于判斷所述從屬通信設(shè)備從N個信道中隨機選擇一當前信道是否接收到所述當前信道上的同步幀信息，當判斷為否時，觸發(fā)所述同步接入模塊201。

第二判斷模塊207，用于判斷所述從屬通信設(shè)備200是否連續(xù)多次未接收到所述主通信設(shè)備100發(fā)送的同步幀信息。當判斷為是時，觸發(fā)同步接入模塊201。若第二判斷模塊207連續(xù)多次未接收到同步幀信息，即可認定當前從屬通信設(shè)備200與主通信設(shè)備100之間的同步接入失敗或同步接入出現(xiàn)中斷。此時，第二判斷模塊207觸發(fā)同步接入模塊201，由同步接入模塊201重新進行同步接入。

時間調(diào)整模塊208，用于當所述主通信設(shè)備100與從屬通信設(shè)備200同步接入后，根據(jù)所述的間隔時間長度調(diào)整所述從屬通信設(shè)備200每一次跳頻的起跳時刻。從屬通信設(shè)備200通過同步接入模塊201完成與主通信設(shè)備100的同步接入后，通過第二判斷模塊207進一步確認從屬通信設(shè)備200與主通信設(shè)備100之間的同步接入是否失敗或同步接入是否出現(xiàn)中斷，若出現(xiàn)同步接入失敗或中斷，則重新通過同步接入模塊201進行同步接入。

同步接入成功后，根據(jù)所述的間隔時間長度t調(diào)整從屬通信設(shè)備200每一次跳頻的起跳時刻在具體的應(yīng)用場景里可為，每隔一預(yù)定時間(該預(yù)定時間可以根據(jù)經(jīng)驗值設(shè)定)獲取出從屬通信設(shè)備200在一次跳頻內(nèi)的起跳時刻，設(shè)為T₃，從屬通信設(shè)備200在該次跳頻內(nèi)接收到同步幀信息的時刻設(shè)為T₄，設(shè)t’＝T₄-T₃。預(yù)先設(shè)定一因子p(該因子可以根據(jù)實際情形預(yù)先設(shè)定)，當t’不等于t/p時，表明當前主通信設(shè)備100的起跳時刻與從屬通信設(shè)備200的起跳時刻不同步，造成主通信設(shè)備100與從屬通信設(shè)備200處于同一頻段的時間較短，因此調(diào)整從屬通信設(shè)備200在下一次跳頻的起跳時刻T₅，使得下一次跳頻接收到同步幀信息的時刻T₆與T₅的差值即T₆-T₅等于t/p。此時，T₆-T₅等于t/p，當前主通信設(shè)備100的起跳時刻與從屬通信設(shè)備200的起跳時刻同步，主通信設(shè)備100與從屬通信設(shè)備200處于同一頻段的時間最長，如此同步接入完成后主通信設(shè)備100與從屬通信設(shè)備200之間的數(shù)據(jù)通信時間最長，保證了跳頻的同步性。

本發(fā)明還提供了一種基于跳頻無線通信的同步接入方法，請參閱圖5，所述方法在一種實施方式中包括：

S101：所述主通信設(shè)備100在每次跳頻時發(fā)送一同步幀信息，所述同步幀信息包括當前信道對應(yīng)的跳頻序號I以及下一周期的隨機種子，其中，I為正整數(shù)。

對于主通信設(shè)備100而言，當前周期的隨機種子S_N、下一周期的隨機種子S_N+1是隨機生成的，可通過調(diào)用現(xiàn)有技術(shù)中的隨機數(shù)生成器來生成，也可通過其他現(xiàn)有技術(shù)中的方式來實現(xiàn)。得到各個周期的隨機種子后，根據(jù)隨機種子得到對應(yīng)的跳頻序列可通過調(diào)用現(xiàn)有技術(shù)中的隨機函數(shù)來實現(xiàn)，也可通過其他現(xiàn)有技術(shù)中的方式來實現(xiàn)。

在具體的實施例中，主通信設(shè)備100隨機產(chǎn)生當前周期的一隨機種子S_N，并根據(jù)該隨機種子S_N產(chǎn)生一個跳頻周期內(nèi)固定長度的跳頻序列F_N。該跳頻序列F_N為所述N個信道隨機排序組合，跳頻序列F_N的長度等于信道總數(shù)N。同時主通信設(shè)備100隨機產(chǎn)生下一周期的隨機種子S_N+1。主通信設(shè)備100在每一跳起始立即發(fā)送同步幀信息，同步幀信息包含當前跳頻序號I及下一周期的隨機種子S_N+1。該當前跳頻序號I表示主通信設(shè)備100于第I跳跳至第N₈信道。可以理解，N₈信道為個N信道中的第8個，此處僅以N₈作為一個示例進行說明。

S102：所述從屬通信設(shè)備200從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收所述當前信道上的同步幀信息；

所述從屬通信設(shè)備200在下一周期的指定信道上接收同步幀信息，以完成所述主通信設(shè)備100與從屬通信設(shè)備200的同步接入。

所述當前信道為當前周期的第I跳對應(yīng)的信道，所述指定信道為下一周期的第I跳對應(yīng)的信道。

在本發(fā)明的其他實施方式中，所述從屬通信設(shè)備從N個信道中隨機選擇一當前信道未接收到所述當前信道上的同步幀信息，則所述從屬通信設(shè)備重復(fù)所述從屬通信設(shè)備從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收所述當前信道上的同步幀信息的步驟。

請參閱圖6，步驟S102中所述從屬通信設(shè)備200從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收所述當前信道上的同步幀信息包括：

S201：所述從屬通信設(shè)備200從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收所述當前信道上的同步幀信息，記錄收到該同步幀信息的時刻為第一時刻，設(shè)第一時刻為T₁。

請參閱圖6，步驟S102中所述從屬通信設(shè)備200在下一周期的指定信道上接收同步幀信息包括：

S202：所述從屬通信設(shè)備200在下一周期的指定信道接收同步幀信息前，提前一固定時間切換到指定信道以接收所述指定信道上的同步幀信息，并記錄收到該指定信道上的同步幀信息的時刻為第二時刻，設(shè)第二時刻為T₂。

所述固定時間是預(yù)先設(shè)定的，所述固定時間可以根據(jù)所述主通信設(shè)備100以及所述從屬通信設(shè)備200的晶振精度以及跳頻頻率預(yù)先設(shè)定的。固定時間諸如可預(yù)先設(shè)定為從屬通信設(shè)備200的一跳至二跳的時間，以從屬通信設(shè)備200的時鐘進行設(shè)置。

S203：根據(jù)所述第一時刻以及第二時刻得到所述從屬通信設(shè)備200于一個周期內(nèi)的總跳頻時間長度，即總跳頻時間長度T＝T₂-T₁。

S204：根據(jù)所述總跳頻時間長度以及信道數(shù)量N得到所述從屬通信設(shè)備200每次跳頻的間隔時間長度，即每次跳頻的時間長度t＝T/N。

請參閱圖7，本發(fā)明提供的一種基于跳頻無線通信的同步接入方法在另一種實施方式中包括：

S301：所述主通信設(shè)備100在每次跳頻時發(fā)送一同步幀信息，所述同步幀信息包括當前信道對應(yīng)的跳頻序號I以及下一周期對應(yīng)的隨機種子，其中，I為正整數(shù)。

S302：所述主通信設(shè)備100在步驟S301每次發(fā)送同步幀信息后，輸出控制數(shù)據(jù)。

S303：所述從屬通信設(shè)備200從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收所述當前信道上的同步幀信息，并在下一周期的指定信道上接收同步幀信息，以完成所述主通信設(shè)備100與從屬通信設(shè)備200的同步接入，在每次接收同步幀信息后，輸出傳輸數(shù)據(jù)。

S304：所述從屬通信設(shè)備200接收所述控制數(shù)據(jù)；

S305：所述主通信設(shè)備100接收所述傳輸數(shù)據(jù)。

從屬通信設(shè)備200接收控制數(shù)據(jù)，輸出傳輸數(shù)據(jù)，主通信設(shè)備100輸出控制數(shù)據(jù)，接收傳輸數(shù)據(jù)，如此完成主通信設(shè)備100與從屬通信設(shè)備200之間的數(shù)據(jù)傳輸。

請參閱圖8，本發(fā)明提供的一種基于跳頻無線通信的同步接入方法在又一種實施方式中包括：

S401：所述主通信設(shè)備100在每次跳頻時發(fā)送一同步幀信息，所述同步幀信息包括當前信道對應(yīng)的跳頻序號I以及下一周期的隨機種子，其中I為正整數(shù)。

S402：所述從屬通信設(shè)備200從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收所述當前信道上的同步幀信息，并在下一周期的指定信道上接收同步幀信息，以完成所述主通信設(shè)備100與從屬通信設(shè)備200的同步接入。

S403：判斷所述從屬通信設(shè)備200是否連續(xù)多次未接收到所述主通信設(shè)備100發(fā)送的同步幀信息，當判斷為是時，返回執(zhí)行S402。若從屬通信設(shè)備200連續(xù)多次未接收到同步幀信息，即可認定當前從屬通信設(shè)備200與主通信設(shè)備100之間的同步接入失敗或同步接入出現(xiàn)中斷，需要重新執(zhí)行S402的同步接入步驟進行同步接入。

請參閱圖9，本發(fā)明提供的一種基于跳頻無線通信的同步接入方法在又一種實施方式中包括：

S501：所述主通信設(shè)備100在每次跳頻時發(fā)送一同步幀信息，所述同步幀信息包括當前信道對應(yīng)的跳頻序號I以及下一周期對應(yīng)的隨機種子，其中，I為正整數(shù)。

S502：所述從屬通信設(shè)備200從N個信道中隨機選擇一當前信道以接收所述當前信道上的同步幀信息，記錄收到該同步幀信息的時刻為第一時刻，其中，N為正整數(shù)。

此處提及的一個信道為當前周期的第I跳對應(yīng)的信道。

S503：所述從屬通信設(shè)備200在下一周期的指定信道接收同步幀信息前，提前一固定時間切換到指定信道以接收所述指定信道上的同步幀信息，并記錄收到該指定信道上的同步幀信息的時刻為第二時刻，所述固定時間是預(yù)先設(shè)定的，其中，I為正整數(shù)；

S504：根據(jù)所述第一時刻以及第二時刻得到所述從屬設(shè)備于一個周期內(nèi)的總跳頻時間長度；

S505：根據(jù)所述總跳頻時間長度以及信道數(shù)量N得到所述從屬設(shè)備每次跳頻的間隔時間長度；

S506：根據(jù)所述間隔時間長度調(diào)整所述從屬通信設(shè)備200于每一跳頻的起跳時刻。

從屬通信設(shè)備200完成與主通信設(shè)備100的同步接入后，根據(jù)所述的間隔時間長度t調(diào)整從屬通信設(shè)備200每一次跳頻的起跳時刻在具體的應(yīng)用場景里可為，每隔一預(yù)定時間(該預(yù)定時間可以根據(jù)經(jīng)驗值設(shè)定)獲取出從屬通信設(shè)備200在一次跳頻內(nèi)的起跳時刻，設(shè)為T₃，從屬通信設(shè)備200在該次跳頻內(nèi)接收到同步幀信息的時刻設(shè)為T₄，設(shè)t’＝T₄-T₃。預(yù)先設(shè)定一因子p(該因子可以根據(jù)實際情形預(yù)先設(shè)定)，當t’不等于t/p時，調(diào)整從屬通信設(shè)備200在下一次跳頻的起跳時刻T₅，使得下一次跳頻接收到同步幀信息的時刻T₆與T₅的差值即T₆-T₅等于t/p。

請參閱圖10，在該實施例中，跳頻無線網(wǎng)絡(luò)包含一個主通信設(shè)備100以及一個從屬通信設(shè)備200，主通信設(shè)備100與從屬通信設(shè)備200跳頻同步接入及通信包含如下步驟：

步驟一、主通信設(shè)備100隨機產(chǎn)生當前周期即第一周期對應(yīng)的一隨機種子S_N，并根據(jù)隨機種子S_N產(chǎn)生一個該周期內(nèi)固定長度的跳頻序列F_N，該跳頻序列F_N為所述N個信道隨機排序組合，跳頻序列F_N的長度等于信道總數(shù)N，同時主通信設(shè)備100隨機產(chǎn)生下一跳頻周期隨機種子S_N+1。

在該具體實施例中，主通信設(shè)備100根據(jù)隨機種子S_N、S_N+1通過隨機函數(shù)F產(chǎn)生跳頻序列，F(xiàn)(S_N)、F(S_N+1)是一個函數(shù)，種子不同，產(chǎn)生的跳頻序列不同。

步驟二、主通信設(shè)備100在每一跳起始立即發(fā)送同步幀信息，跳頻過程中，同步幀信息包含當前信道對應(yīng)的跳頻序號I及下一周期對應(yīng)的隨機種子S_N+1。該當前跳頻序號I表示主通信設(shè)備100于第I跳跳至第N₈信道?？梢岳斫?，N₈信道為個N信道中的第8個，此處僅以N₈作為一個示例進行說明。

步驟三、從屬通信設(shè)備200上電后隨機選擇一當前信道進行監(jiān)聽，接收到該當前信道由主通信設(shè)備100發(fā)送的同步幀信息并開始計時，記為T₁。從屬通信設(shè)備200根據(jù)同步幀信息中保存的跳頻序號I(在圖10所示的實施例中，I為8)和下一周期的隨機種子S_N+1，計算出下一周期的跳頻序列。從屬通信設(shè)備200在下一跳頻周期的指定信道接收同步幀信息前，提前一固定時間切換到指定信道(在圖10所示的實施例中，指定信道為下一周期的第8跳的同步幀信息對應(yīng)的信道，即切換到第8跳對應(yīng)信道)，監(jiān)聽該指定信道上主通信設(shè)備100發(fā)送的同步幀信息，并在接收到該同步幀信息時計時為T₂。從屬通信設(shè)備200得到于一個周期內(nèi)總跳頻時間長度T＝T₂-T₁，每次跳頻的間隔時間長度t＝T/N。如此，主通信設(shè)備100與從屬通信設(shè)備200之間完成了同步接入。

在圖10所示的具體實施例中，提前兩個信道的時間跳到第八跳對應(yīng)的信道，即在該實施例中固定時間為從屬通信設(shè)備200的二跳的時間，以從屬通信設(shè)備200的時鐘進行設(shè)置的。

當從屬通信設(shè)備200隨機選擇一個信道未接收到同步幀信息時，繼續(xù)在此信道進行監(jiān)聽，主通信設(shè)備100一直發(fā)送同步幀信息，一個周期收不到，等到下個周期即可以收到繼續(xù)上述步驟。

第二個從屬通信設(shè)備200想要接入主通信設(shè)備100時，重復(fù)步驟三。

步驟四、由于步驟三中主通信設(shè)備100與從屬通信設(shè)備200已經(jīng)完成了同步接入，因此從屬通信設(shè)備200按照主通信設(shè)備100同樣的計算方法計算跳頻序列，并每隔時間t，在每個同步幀信息發(fā)送前切換到指定信道進行監(jiān)聽。從屬通信設(shè)備200還可根據(jù)接收到的同步幀信息的時間點對信道切換時間進行調(diào)整。

步驟五、主通信設(shè)備100在每次發(fā)送同步幀信息后，輸出控制數(shù)據(jù)，從屬通信設(shè)備200在每次接收同步幀信息后，輸出傳輸數(shù)據(jù)，主通信設(shè)備100接收所述傳輸數(shù)據(jù)，從屬通信設(shè)備200接收所述控制數(shù)據(jù)。

步驟六、當從屬通信設(shè)備200連續(xù)多次未能接收到同步幀信息時，即可認定當前從屬通信設(shè)備200與主通信設(shè)備100之間的同步接入失敗或同步接入出現(xiàn)中斷，需要執(zhí)行步驟三重新與主通信設(shè)備100進行同步。

如上所述，即為本發(fā)明提供的一種基于跳頻無線通信的同步接入方法、設(shè)備以及系統(tǒng)，主通信設(shè)備100在每次跳頻時發(fā)送一同步幀信息，所述同步幀信息包括當前信道對應(yīng)的跳頻序號I以及下一周期的隨機種子，一個或多個從屬通信設(shè)備200通過隨機選擇一個信道來接收該信道上的同步幀信息，并在下一周期的指定信道上接收第I跳的同步幀信息，跳頻序列是隨機的，在跳頻通信條件下實現(xiàn)點對點和點對多無線數(shù)據(jù)通信，并在實現(xiàn)擴頻通信、提高網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力、降低了系統(tǒng)的實現(xiàn)成本的同時實現(xiàn)了任意節(jié)點加入跳頻網(wǎng)絡(luò)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一般計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory，RAM)等。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以了解到本發(fā)明實施例列出的各種功能是通過硬件還是軟件來實現(xiàn)取決于特定的應(yīng)用和整個系統(tǒng)的設(shè)計要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對于每種特定的應(yīng)用，可以使用各種方法實現(xiàn)所述的功能，但這種實現(xiàn)不應(yīng)被理解為超出本發(fā)明實施例保護的范圍。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體實施例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。