具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

一种基于硬件加速器的干扰规避方法，该方法用到以下6种存储单元，均由多状态任务机控制：

1. 频谱资源干扰状态表：该表的存储地址为0-204，每个地址中存放以RB为单位的编号为0至编号为204的频谱资源的干扰状态，1表示被干扰；0表示未干扰。根据外部的频谱干扰状态定期进行更新。由本干扰规避系统外部的频谱感知模块周期性向本频谱资源干扰状态表中存入频谱资源的干扰状态，多任务状态机根据干扰规避系统外部指令下发的任务指示决定是否从该表中读出频谱资源的干扰状态。

2. 频谱资源占用表：该表的存储地址为0-204，每个地址中存放以RB为单位的编号为0至编号为204的频谱资源的占用状态，1表示被占用；0表示未占用，该表的初始状态为全0，即全部未被占用。该表随着频谱资源分配与干扰情况进行以RB资源块为单位的实时更新与动态变化。多任务状态机根据干扰规避系统外部指令下发的任务指示与给用户分配的频谱资源数量决定该表的读取。例如，在任务状态为更新态时，需要将该表的全部频谱资源状态读取出来，并且与频谱资源干扰状态表中的内容做对比，将未被占用且未被干扰的频谱资源识别出存入频谱资源空闲可用表。在任务状态为建链时，在给用户分配频谱资源后，在频谱资源占用表中将对应频谱资源的位置写入1，将该资源标记为已占用。

3. 频谱资源空闲可用表：该表的存储地址为0-204，每个地址中存放可以给用户分配的可用频谱资源编号，跟随频谱干扰状态与频谱资源分配情况进行更新。由频谱资源干扰状态表与频谱资源占用表内的每个存储单元一一对比后得到没有被干扰也没有被占用的频谱资源，并将这些频谱资源的编号写入频谱资源空闲可用表。在收到系统外部指令下发的任务指示与给用户分配的频谱资源数量后从该表中读取出分配数量的频谱资源分配给用户。

4. 用户频谱资源分配表：该表的存储地址为0-204，每个地址中存放用户所分配到的频谱资源编号，由外部指令决定表内的资源块数量，同时根据干扰规避情况与资源占用情况对表内的资源块进行实时更新。干扰规避系统在收到系统外部指令下发的任务指示与给用户分配的频谱资源数量后，通过多任务状态机从频谱资源空闲可用表中抽取所分配数量的频谱资源并存入用户频谱资源分配表中，实现用户频谱资源的分配；在任务指示为中间态时，需要将该表中的频谱资源信息读取出来并与频谱资源干扰状态表做对比，将有所干扰的频谱资源检测出来并替换成未被干扰的频谱资源。

5. 用户干扰频谱资源附表：该表中存放各用户的频谱资源在进行检测后受干扰频谱资源编号，在中间态时根据频谱资源干扰情况进行更新，是中间态任务时存储中间变量的过渡存储表格。在任务状态为中间态时，对用户频谱资源分配表中的频谱资源状态进行读取与检测，将检测到的频谱状态为被干扰的RB资源块存入该表，准备以未被干扰的频谱资源进行替换。

6. 用户频谱资源重配附表：该表中存放将用户受干扰的频谱资源替换为未受干扰的频谱资源后按频谱资源编号大小顺序排列的用户频谱资源编号，是中间态任务时存储中间变量的过渡存储表格。根据频谱资源的序号与干扰规避情况进行实时更新。

多状态任务机通过控制各存储单元，实现基于硬件加速器的干扰规避方法。该方法包括以下步骤：

（1）由干扰规避系统外部指令下发任务指示，并配置用户需要的频谱资源数量，多任务状态机根据任务指示决定应该执行的任务种类。若任务指示为更新任务，则执行步骤（2）；若任务种类为建链任务，则执行步骤（3）；若任务种类为中间态任务，则执行步骤（4）；若任务种类为拆链任务，则执行步骤（5）；

（2）当任务指示为更新任务时，多任务状态机执行如下步骤，实现系统频谱资源的更新；

（201）频谱感知系统定期每60ms从外部获得目前子载波频谱资源的干扰状态，将子载波分组形成RB，并编号为0-204。将以RB为单位的编号为0-204的频谱资源干扰状态存入系统频谱资源干扰状态表中地址0- 204的存储单元中，更新系统的频谱资源干扰状态；同时，每60ms定期从系统频谱资源干扰状态表中读出各频谱的干扰状态；

（202）根据任务指示，通过多任务状态机的控制，将系统频谱资源占用表内地址0-204的频谱资源占用状态读出，该表内存储编号0-204的频谱资源占用状态，获得目前所有的频谱资源的占用状态，实现系统频谱资源占用标记；

（203）通过多任务状态机，从系统频谱资源干扰状态表与系统频谱资源占用表中读出每一个存储单元，并对相同地址存储单元的内容进行对比，将没有被干扰且没有被占用的频谱资源编号（即RB编号）存储至系统频谱资源空闲可用表中，完成系统频谱资源空闲可用表的更新，实现定期更新可用频谱资源池的功能。

（3）当任务指示为建链任务时，多任务状态机执行如下步骤，实现为用户分配频谱资源的功能。具体方式如下：

（301）根据外部指令中的用户所需频谱资源数量，从系统频谱资源空闲可用表中取出对应数量的频谱资源编号；

（302）将取出的频谱资源编号存储至用户频谱资源分配表中，为该用户分配指令中所规定数量的频谱资源；

（303）根据所分配的频谱资源编号，在系统频谱资源占用表中将对应编号位置的占用情况进行更新；

（304）根据更新后的系统频谱资源占用表以及系统频谱资源干扰状态表，执行步骤（2）；

（305）执行步骤（6）；

（4）当任务指示为中间态时，多任务状态机执行以下步骤，实现频谱资源的干扰检测与规避功能。具体方式如下：

（401）多任务状态机首先根据用户资源分配表与系统频谱资源状态表，执行该用户的频谱干扰检测逻辑。具体步骤如下：

（40101）将该用户所占用的频谱资源信息从用户频谱资源分配表中读出；

（40102）将所有频谱资源的干扰信息从频谱资源干扰状态表中读出；

（40103）将用户的频谱资源与对应的干扰信息进行比对，将该用户受到干扰的频谱资源信息挑选出来，将这些频谱资源的编号存入一块新的存储资源中，并命名该存储资源为用户干扰频谱资源附表，存储地址为0-204，共205个存储单元，准备用于与未干扰的频谱资源进行替换；

（402）挑选出需要被替换的被干扰频谱资源后，多任务状态机开始执行频谱资源的排队替换逻辑。具体步骤如下：

（40201）多任务状态机首先判断受干扰的频谱资源是否全部完成替换，如果还未完全替换，则说明还需从系统频谱资源空闲可用表中抽取可用资源替换受干扰资源，执行步骤（40202）；如果已完成全部受干扰频谱资源的替换，则执行步骤（40203）；

（40202）多任务状态机判断用户频谱资源分配表是否已经全部完成资源重配搜索，如果此时用户频谱资源分配表还未完成全部重配搜索，执行步骤（40204）；如果用户频谱资源分配表已完成全部重配搜索，则执行步骤（40205）；

（40203）多任务状态机判断用户频谱资源重配附表是否已经更新完成，该表的存储地址为0-204，存放已经排序好的干扰规避后的频谱资源编号。如果该表已经更新完成，则执行步骤（40210）；如果未完成更新，则执行步骤（40209）；

（40204）通过多任务状态机从用户频谱资源分配表中顺序取出一个频谱资源编号，并判断该编号的频谱资源是否受到干扰，如果受到干扰，则执行步骤（40206）；如果未受到干扰，则执行（40207）；

（40205）从系统频谱资源空闲可用表中取出一个空闲的频谱资源编号，将该编号重配至用户频谱资源重配附表中，并返回步骤（40201）；

（40206）多任务状态机用户干扰频谱资源附表地址加1，用户频谱资源分配表地址加1，继续搜索该用户下一个频谱资源。返回步骤（40201）；

（40207）从系统空闲可用资源表中取出一个频谱资源编号准备替换，多任务状态机判断该频谱资源编号与要替换的空闲可用资源编号大小，若该用户频谱资源编号小于空闲可用资源编号，则执行步骤（40208）；如果该用户频谱资源编号大于空闲可用资源编号，则执行步骤（40205）；

（40208）由多任务状态机控制，向用户频谱资源重配附表中填入该频谱资源编号，由此完成一次该用户资源重配，返回步骤（40201）；

（40209）多任务状态机从用户频谱资源分配表中顺序取出一个频谱资源编号，判断该编号所对应的频谱资源是否受到干扰，如果受到干扰，则执行步骤（40211）；若未受到干扰，则执行步骤（40212）；

（40210）退出中间态任务资源排队替换逻辑，完成中间态任务下用户频谱资源重配附表的更新；

（40211）将用户干扰频谱资源附表地址加1，用户频谱资源分配表地址加1，继续搜索该用户下一个频谱资源，返回步骤（40201）；

（40212）不进行替换，将该频谱资源重配至用户频谱资源重配附表中，并继续搜索该用户下一个频谱资源，返回步骤（40201）；

（403）完成用户频谱资源重配附表更新后，多任务状态机执行用户频谱资源分配表更新逻辑，具体步骤如下：

（40301）将全部用户频谱资源重配附表中的频谱资源回溯存储到用户频谱资源分配表中，完成中间态任务时用户频谱资源分配表的更新。

（40302）每60ms将用户频谱资源重配附表中经过干扰规避的频谱资源读出，并执行步骤（6），更新终端侧的频谱资源状态表。

（5）当任务状态为拆链态时，多任务状态机执行用户频谱资源完全释放逻辑，具体步骤如下：

（501）当系统接收到拆链指令时，将用户资源分配表中所存储的频谱资源全部清空，即向用户频谱资源分配表中全部写为FF(空)；

（502）将系统频谱资源占用表中的全部频谱资源占用情况更新为未占用，完成将所有占用频谱资源清空的功能。

（6）将分配后的用户频谱信息发送给终端，完成用户频谱资源更新。

本方法基于硬件加速器结构，设计了多任务状态机硬件逻辑结构单元与系统频谱资源干扰状态表、系统频谱资源占用表、系统频谱资源空闲可用表以及用户频谱资源分配表等多个硬件存储单元，实现了用户频谱资源的重配功能，从而降低了信号处理延时，减轻了载荷平台协议处理器的负担。

以下为一个更具体的例子：

一种基于硬件加速器的干扰规避方法，包括以下步骤：

（1）系统高层下发任务指示，多任务状态机根据任务指示决定应该执行的任务种类。若任务指示为更新任务，则执行步骤（2）；若任务种类为建链任务，则执行步骤（3）；若任务种类为中间状态，则执行步骤（4）；若任务种类为拆链任务，则执行步骤（5）；

（2）当任务指示为更新任务时，多任务状态机执行频谱资源更新逻辑，如图1所示，具体环节如下；

（201）根据参数配置，更新系统频谱资源干扰状态表，获得目前子载波频谱资源的干扰状态。具体操作如下：对频谱上的2048个子载波进行分组处理，每10个子载波为一组，共205组，标记为RB(0),RB(1),RB(2),…,RB(204)，RB为频谱资源的一个资源块，由此可以粗化处理粒度，减少频谱资源干扰状态表的资源占用。并判断每组中受干扰频谱的情况，将各个频谱资源块的受干扰状态（1为被干扰，0为未干扰）存入系统频谱资源干扰状态表中

（202）根据任务指示，通过多任务状态机控制将系统频谱资源占用表内的各频谱资源占用状态读出，获得目前各频谱资源的占用状态，实现本干扰规避系统频谱资源占用标记。

（203）通过一一对比系统频谱资源干扰状态表和系统频谱资源占用表中每一个频谱资源情况，将没有受到干扰且没有被占用的频谱资源存入系统频谱资源空闲可用表，标记为空闲资源F(0), F(1), F(2),…, F(n-1)，实现更新系统空闲频谱资源池的功能。

（3）当任务指示为建链任务时，多任务状态机执行频谱资源占用更新逻辑和用户频谱资源更新逻辑，如图2所示。具体环节如下，实现为用户分配频谱资源的功能。

（301）若用户所需频谱资源数量为n，则从系统频谱资源空闲可用表中的地址0~n-1中抽取n个空闲状态的频谱资源块，对应的资源块编号为F(0), F(1), F(2),…F(n-1)。

（302）将该n个频谱资源存入用户频谱资源分配表中0~n-1地址空间，标记为R(0),R(1), R(2),…,R(n-1)

（303）将系统频谱资源占用表中地址为R(0), R(1), R(2),…R(n-1)的子载波状态写入占用态。

（304）执行步骤（2），再次更新系统空闲频谱资源池，使空闲频谱资源池始终保持最新状态。

（305）执行步骤（6），实现用户频谱资源的更新。

（4）当任务指示为中间态时，多任务状态机执行以下步骤，实现频谱资源的干扰检测与规避功能。

（401）如图3所示，多任务状态机首先根据用户资源分配表与系统频谱资源状态表，执行该用户的频谱干扰检测逻辑。具体步骤如下：

（40101）将该用户所占用的频谱资源信息从用户频谱资源分配表中读出；

（40102）将所有频谱资源的干扰信息从频谱资源干扰状态表中读出；

（40103）将用户的频谱资源与对应的干扰信息进行比对，将该用户受到干扰的频谱资源信息挑选出来，将这些频谱资源的编号存入一块新的存储资源中，并命名该存储资源为用户干扰频谱资源附表，存储地址为0-204，共205个存储单元，准备用于与未干扰的频谱资源进行替换；

（402）挑选出需要被替换的被干扰频谱资源后，如图4所示，多任务状态机开始执行频谱资源的排队替换逻辑。具体步骤如下：

（40201）多任务状态机首先判断受干扰的频谱资源是否全部完成替换，如果还未完全替换，则说明还需从系统频谱资源空闲可用表中抽取可用资源替换受干扰资源，执行步骤（40202）；如果已完成全部受干扰频谱资源的替换，则执行步骤（40203）；

（40202）多任务状态机判断用户频谱资源分配表是否已经全部完成资源重配搜索，如果此时用户频谱资源分配表还未完成全部重配搜索，执行步骤（40204）；如果用户频谱资源分配表已完成全部重配搜索，则执行步骤（40205）；

（40203）多任务状态机判断用户频谱资源重配附表是否已经更新完成，该表的存储地址为0-204，存放已经排序好的干扰规避后的频谱资源编号。如果该表已经更新完成，则执行步骤（40210）；如果未完成更新，则执行步骤（40209）；

（40204）通过多任务状态机从用户频谱资源分配表中顺序取出一个频谱资源编号，并判断该编号的频谱资源是否受到干扰，如果受到干扰，则执行步骤（40206）；如果未受到干扰，则执行（40207）；

（40205）从系统频谱资源空闲可用表中取出一个空闲的频谱资源编号，将该编号重配至用户频谱资源重配附表中，并返回步骤（40201）；

（40206）多任务状态机用户干扰频谱资源附表地址加1，用户频谱资源分配表地址加1，继续搜索该用户下一个频谱资源。返回步骤（40201）；

（40207）从系统空闲可用资源表中取出一个频谱资源编号准备替换，多任务状态机判断该频谱资源编号与要替换的空闲可用资源编号大小，若该用户频谱资源编号小于空闲可用资源编号，则执行步骤（40208）；如果该用户频谱资源编号大于空闲可用资源编号，则执行步骤（40205）；

（40208）由多任务状态机控制，向用户频谱资源重配附表中填入该频谱资源编号，由此完成一次该用户资源重配，返回步骤（40201）；

（40209）多任务状态机从用户频谱资源分配表中顺序取出一个频谱资源编号，判断该编号所对应的频谱资源是否受到干扰，如果受到干扰，则执行步骤（40211）；若未受到干扰，则执行步骤（40212）；

（40210）退出中间态任务资源排队替换逻辑，完成中间态任务下用户频谱资源重配附表的更新；

（40211）将用户干扰频谱资源附表地址加1，用户频谱资源分配表地址加1，继续搜索该用户下一个频谱资源，返回步骤（40201）；

（40212）不进行替换，将该频谱资源重配至用户频谱资源重配附表中，并继续搜索该用户下一个频谱资源，返回步骤（40201）；

（403）完成用户频谱资源重配附表更新后，如图5所示，多任务状态机执行用户频谱资源分配表更新逻辑，具体步骤如下：

（40301）多任务状态机执行用户频谱资源分配表更新逻辑，将全部用户频谱资源重配附表中的频谱资源N(0), N(1), N(2),…N(n-1)回溯存储到用户频谱资源分配表R(0), R(1), R(2),…,R(n-1)中，完成中间态任务时用户频谱资源分配表的更新。

（40302）每60ms将用户频谱资源重配附表中经过干扰规避的频谱资源读出，执行步骤（6）；

（5）当任务状态为拆链态时，如图6所示，多任务状态机执行用户频谱资源完全释放逻辑，具体步骤如下：

（501）当系统接收到拆链指令时，将用户资源分配表中所存储的频谱资源全部清空，即向用户频谱资源分配表中全部写为FF(空)；

（502）将系统频谱资源占用表中的全部频谱资源占用情况更新为未占用，完成将所有占用频谱资源清空的功能。

（6）将分配后的用户频谱信息发送给终端，完成一次用户频谱资源更新。

总之，本发明通过多任务状态机控制更新干扰规避系统中系统频谱资源干扰状态表、系统频谱资源占用表、系统频谱资源空闲可用表以及用户频谱资源分配表，完成用户频谱资源重配，实现干扰规避，可应用于卫星移动通信中星载平台的抗干扰处理。本发明基于硬件逻辑设计，以简单的硬件结构实现了复杂的干扰规避功能，降低了信号处理时延，减轻了载荷平台协议处理器的负担。