本发明涉及跳频通信，具体涉及一种基于信噪比估计的自适应跳频方法、装置、计算设备及存储介质。
背景技术：
1、随着无线电子设备的广泛应用及干扰设备的使用，军事通信面临日益拥挤的电磁频带和日益恶劣的电磁环境，严重影响军事通信设备的可靠运行，军事通信中要求的隐蔽性和可靠性变得日益困难。
2、跳频通信作为一种频谱扩展技术，通过在不同频率上快速切换来传输数据，具有一定的抗干扰能力。其在跳频序列足够大时，具有良好的抗干扰和抗截获能力，但也存在诸多缺点。例如，当频率跳变速度较慢时，跳频信号容易被地方信号侦察机截获。跳频图案是固定的，无法有效应对信道变化，对于多频带干扰、跟踪干扰应对能力较差。虽然提高跳变速度一定程度上可以应对跟踪式干扰，但产生高速、宽带、稳定的跳变信号还存在诸多困难。进一步提高跳频系统的可靠性和保密性是目前研究热点。
3、针对跳频通信的诸多缺点，提出了自适应跳频。自适应跳频是在跳频基础上结合自适应算法实现对频率选择的智能化调整，以便最大程度提高通信系统性能和稳定性，更好地适应复杂多变的无线环境。可以将自适应跳频技术分为两类，一类是主动躲避式抗干扰，主要有增加跳频带宽，提高跳频速度，利用实时信息分析实现功率和频率自适应控制，自适应频率表生成和变间隔随机跳频；一类是在接收端使用抗干扰技术，实现被动式抗干扰。另一方面，自适应技术包括频率自适应、功率自适应、天线自适应调零和自适应编码调制等诸多内容，容易实现多维抗干扰。
4、为了实现自适应跳频，需要实时监测信道受干扰情况，并用拟定的自适应控制协议通过反向链路通知发送方，使收发双方同时从跳频频率集合中去除受干扰的频点。当干扰频段发生变化时，干扰检测结果需要保持与实际干扰情况一致，防止设备可用频点过少，但频点干扰检测和传输需要一定的时间，如果干扰变化频繁，则不能及时更新频点集合。
5、现有的技术方案要么采用存在单点失效问题的中心控制方式，要么采用单独设置专门反馈信道的方式，均具备各自的局限性，在强干扰环境下容易失效，不能完全满足自组织跳频网络在恶劣电磁环境下对自适应频率控制的可靠性要求。
技术实现思路
1、为了提高自适应跳频网络智能规避强干扰的可靠性，本方案提出了一种基于信噪比估计的自适应跳频方法、装置、计算设备及存储介质。
2、根据本发明的第一方面，提供了一种基于信噪比估计的自适应跳频方法，包括：统计主节点和从节点的每个工作频点在两个超帧内的信噪比估计，根据信噪比估计统计结果判断频点是否被干扰，得到检测结果；根据所述检测结果是否发生变化更新可用频点表；当主节点和从节点检测到可用频点表发生变化时，在下一个超帧同时切换至新的可用频点表。
3、通过上述技术方案，能够根据当前通信环境的实际情况选择最佳的跳频模式，从而提高系统抗干扰能力，并且能够根据不同的通信环境和工作条件进行动态调整，从而更好地适应复杂多变的无线通信环境，能够充分有效利用频谱资源，降低通信系统误码率。
4、可选地，在本发明提供的基于信噪比估计的自适应跳频方法中，在主节点和从节点的频点处采集预设时间内的信号样本；对采集的信号样本进行噪声功率估计和信号功率估计；基于信号功率和噪声功率比值的对数计算频点的信噪比估计；当某个频点的信噪比估计值低于预设阈值的次数大于或等于2次时，判断该频点受到干扰，否则重新开始统计；如果在六个超频内3次检测结果一致，则判定该频点干扰稳定，将检测结果存储在ram缓存中。
5、通过上述技术方案，不需额外信息进行频点干扰检测，只需利用信号本身的信噪比进行估计，不会增加通信系统的复杂性。结合系统帧结构设置信噪比检测阈值，可以提高频点干扰检测的自适应性和实时性，对于低信噪比环境适应能力强。
6、可选地，在本发明提供的基于信噪比估计的自适应跳频方法中，所述主节点和从节点分别包含128个工作频点，每个超帧包含650跳，每个超帧包含10个时帧；所述ram缓存中干扰检测结果和可用频点表均用位宽128比特信号表示，其中，被干扰频点对应比特位为1，正常频点对应比特位为0。
7、可选地，在本发明提供的基于信噪比估计的自适应跳频方法中，从节点在每个超帧起始时刻判断检测结果是否发生变化，在检测结果发生变化时每1ms向主节点发送1次干扰检测信息帧，共发送5次；
8、主节点在接收到从节点的检测结果后结合自身检测结果进行汇总合并，生成可用频点表；
9、主节点在每个超帧起始时刻检测可用频点表是否发生变化，如果可用频点表发生变化则在每个时帧发送一次可用频点表到从节点，共发送5次；
10、从节点在接收到主节点发送的可用频点表时，向主节点发送回复帧，将接收到准备切换的频点表发送给主节点进行确认；
11、如果主节点收到回复帧且接收到的准备切换的频点表与发送的可用频点表一致，则确认从节点已正确接收到频点表，否则主节点不切换频点表。
12、通过上述技术方案，主节点和从节点均在接收端进行信噪比估计的干扰检测，从节点在干扰检测结果发生变化时向主节点发送干扰检测信息帧，可以节省反向链路开销；主节点结合自身检测结果对干扰检测结果进行汇总，统一分发可用频点表，通过多次重传和回复确认，可以提高数据传输的可靠性，适应复杂多变的网络环境。
13、可选地，在本发明提供的基于信噪比估计的自适应跳频方法中，根据当前频点的频点号查询ram缓存，读取当前频点的干扰检测信息帧；当所述干扰检测信息帧中当前频点被判定为受干扰之后，将频点剔除标志拉高，之后不再统计该频点的信噪比估计结果。
14、可选地，在本发明提供的基于信噪比估计的自适应跳频方法中，从ram缓存中读取当前频点的跳频图案，判断该频点是否被干扰，如果未被干扰则输出当前频点号；否则，从ram缓存中读取下一个频点的跳频图案，判断下一个频点是否被干扰，如果未被干扰则输出该频点号，所述下一个频点号为当前频点号加32；否则，在下一个频点号基础上加1或减1，搜索距离该频点最近的可用频点；
15、根据频点的干扰检测结果进行跳频配置，根据跳频配置结果在下一个超帧同时切换至新的频点表。
16、通过上述技术方案，主从节点在检测到频点表变化后均在下一个超帧同时切换到新的频点表，可以避免由于频点不一致而导致的通信延迟，可以提高系统抗干扰能力和频谱利用率。
17、可选地，在本发明提供的基于信噪比估计的自适应跳频方法中，当加入时域干扰时，关闭频谱感知，使设备工作在所有频点上。
18、通过上述技术方案，可以避免时域干扰对频谱感知的影响，减少系统误报率，关闭频谱感知可以提高系统对不同类型干扰的鲁棒性，提高系统稳定性和可靠性。
19、根据本发明的第二方面，提供了一种基于信噪比估计的自适应跳频装置，包括：干扰检测模块、更新模块和切换模块。
20、其中，干扰检测模块，用于统计主节点和从节点的每个工作频点在两个超帧内的信噪比估计，根据信噪比估计统计结果判断频点是否被干扰，得到检测结果；
21、更新模块，用于根据所述干扰检测模块的检测结果是否发生变化更新可用频点表；
22、切换模块，用于在主节点和从节点检测到可用频点表发生变化时，在下一个超帧同时切换至新的可用频点表。
23、根据本发明的第三方面，提供了一种计算模块，包括存储器、处理器以及储存在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行如第一方面中的一种基于信噪比估计的自适应跳频方法。
24、根据本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，包括存储有能够被处理器加载并执行如第一方面的一种基于信噪比估计的自适应跳频方法的计算机程序。
25、根据本发明提供的基于信噪比估计的自适应跳频方法和装置，主节点和子节点均实时根据本节点感知的邻居信噪比干扰检测结果动态调整跳频序列，避免了干扰频点的重复出现，可大大提高系统的抗干扰性能；
26、通过多次重传和回复确认可以提高控制参数传输的可靠性，节省了专门的反馈信道；
27、在检测到频点表变化后，主从节点均在下一个超帧同时切换到到新的频点表，能够保证双方通信正常；
28、在受到宽带干扰时，通过自适应跳频生成可用频点表，并通过反向通信链路通知发送方，当受到时域干扰时，关闭频谱感知，使设备工作在所有频点上。
29、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
1.一种基于信噪比估计的自适应跳频方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于信噪比估计的自适应跳频方法，其特征在于，所述统计主节点和从节点的每个工作频点在两个超帧内的信噪比估计，根据信噪比估计统计结果判断频点是否被干扰，得到检测结果的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的基于信噪比估计的自适应跳频方法，其特征在于，所述主节点和从节点分别包含128个工作频点，每个超帧包含650跳，每个超帧包含10个时帧；所述ram缓存中干扰检测结果和可用频点表均用位宽128比特信号表示，其中，被干扰频点对应比特位为1，正常频点对应比特位为0。
4.根据权利要求3所述的基于信噪比估计的自适应跳频方法，其特征在于，所述根据所述检测结果是否发生变化更新可用频点表的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的基于信噪比估计的自适应跳频方法，其特征在于，所述主节点在接收到从节点的检测结果后结合自身检测结果进行汇总合并，生成可用频点表的步骤包括：
6.根据权利要求1所述的基于信噪比估计的自适应跳频方法，其特征在于，所述当主节点和从节点检测到可用频点表发生变化时，在下一个超帧同时切换至新的频点表的步骤包括：
7.根据权利要求1所述的基于信噪比估计的自适应跳频方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种基于信噪比估计的自适应跳频装置，其特征在于，包括：
9.一种计算设备，包括：
10.一种存储有程序指令的可读存储介质，当所述程序指令被计算设备读取并执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1-7中任一项所述的基于信噪比估计的自适应跳频方法。
