[发明专利]基于加扰器频率转移算法的数据序列处理方法

摘要

本发明公开了一种基于加扰器频率转移算法的数据序列处理方法，该设计的差分跳频系统首先根据差分跳频系统要求设定参数，计算机再输入待处理数据序列，再利用混沌序列和加扰序列的生成方法生成混沌序列和加扰序列，用生成的混沌序列和加扰序列对数据序列通过频率转移函数获得频率序列，对频率序列使用信号生成方法得到时域信号，对时域信号进行快速傅里叶变换得到频率控制字，最后，对得到的频率控制字使用频率序列译码方法，得到处理后的数据序列。本发明提供的基于加扰器的设计方法不仅能满足频率序列二维连续性的要求，而且减少了单频路径出现的次数。

主权项

1.一种基于加扰器频率转移算法的数据序列处理方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)选取参数：根据差分跳频系统要求分别设定最长线性移位寄存器序列级数、里德‑所罗门码参数、混沌序列初始值、频点数、频率子集数、初始频率；(2)输入随机分布的待处理的数据序列；(3)生成混沌序列：(3a)对待处理的数据序列进行映射编码，生成数据符号；(3b)按照下式，生成混沌实值序列：y(n)＝‑y(n‑1)²‑|y(n‑1)|+1其中，y(n)表示混沌实值序列中第n个数据的值，y(n‑1)表示混沌实值序列中第n‑1个数据的值，|·|表示取绝对值操作；(3c)对生成的混沌实值序列进行门限函数量化，生成混沌序列；(4)生成加扰序列：(4a)对混沌序列和最长线性移位寄存器序列进行异或操作，得到优化的混沌序列；(4b)对优化的混沌序列和数据符号进行异或操作，得到数据序列；(4c)按照下式，生成里德‑所罗门码：g(x)＝1+x²+x⁵其中，g(x)表示里德‑所罗门码，x²,x⁵分别表示移位寄存器的第2级，第5级寄存器的序列号，+表示模2加操作；(4d)按照下式，生成最长线性移位寄存器序列的加扰序列：f(x)＝1+x¹+x³+x¹²+x¹⁶其中，f(x)表示最长线性移位寄存器序列的加扰序列，x¹,x³,x¹²,x¹⁶分别表示移位寄存器的第1级，第3级，第12级，第16级寄存器的序列号；(5)按照下式，计算频率序列中每个数据的值：其中，F_n表示频率序列中第n个数据的值，F_n‑1表示频率序列中第n‑1个数据的值，Z_n表示数据序列，M表示步骤(1)所选取的频点数，q表示步骤(1)所选取的频率子集数，mod表示取两数相除余数操作；(6)确定频率序列中的数据值：从频率序列中选取第m个数据值与第m‑2个数据值，判断二值是否相等，若是，则执行步骤(7)，否则，所选的频率序列中第m个数据的值不变；(7)按照下式，计算频率序列中每个数据的值：其中，F_m表示频率序列中第m个数据的值，F_m‑2表示频率序列中第m‑2个数据的值；(8)将频率序列中每个频率值分别赋值给频率控制字值{0,1,2,···,M‑1}，得到频率控制字；(9)生成时域信号：(9a)从频率序列中任选一个数据值，按照下式，生成所选数据值在差分跳频系统每个发送周期内的时域信号：s(t)＝exp(jwt)其中，s(t)表示所选数据值在差分跳频系统第t个发送周期内时域信号，t的取值由差分跳频系统的采样频率决定，exp(·)表示以自然数为底的指数操作，j表示虚数单位，w表示信号角频率，w＝2πF_n，π表示圆周率；(9b)判断是否选完频率序列中的所有数据值，若是，则生成时域信号后执行步骤(10)，否则，执行步骤(9a)；(10)获得频率控制字序列：(10a)从生成时域信号中任取一个时域信号，按照下式，进行快速傅里叶变换，得到所选时域信号在差分跳频系统每个信号角频率上的频域信号：其中，S(w)表示所选时域信号在差分跳频系统第w个信号角频率上的频域信号，∫(·)表示积分操作；(10b)使用信号幅度谱分析方法，对频域信号进行信号幅度谱分析，得到信号的幅度值；(10c)从所有信号幅度值中，找到最大信号幅度值；(10d)将最大信号幅度值的频率控制字作为差分跳频系统的频率控制字；(10e)判断是否选完所有的时域信号，若是，则执行步骤(10f)，否则，执行步骤(10a)；(10f)将所有的差分跳频系统的频率控制字放到一个空集合中，得到频率控制字序列；(11)获得处理后数据序列：(11a)使用差值计算方法，对频率控制字序列和加扰序列进行差值计算，得到相邻跳频控制字差值；(11b)使用映射方法，对相邻跳频控制字差值进行映射，得到映射值；(11c)使用映射值译码方法，对映射值进行译码，得到译码后数据序列；(11d)对译码后数据序列与优化的混沌序列进行异或操作，得到异或后数据序列；(11e)使用映射译码，对异或后数据序列进行译码操作，得到处理后的数据序列。