一种基于TOD时间信息的非线性跳频图案生成系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于TOD时间信息的非线性跳频图案生成系统，包含TOD+PK时间信息处理模块、平衡伪随机码生成模块、非线性跳频图案生成模块，将输入的实时时间经过TOD计数方式获取初始相位值，再将初始相位值与由网号和跳频密钥决定的序列密钥进行运算获取初始相位；利用初始相位获得平衡码特征相位，利用平衡码特征相位生成伪随机序列；对伪随机序列进行T步平移获得m个T步平移等价序列；再对m个T步平移等价序列与非线性前馈函数f(x)运算，获得该节点初始跳频图案；最后将初始跳频图案利用宽间隔跳频技术进行运算，获得跳频图案。本发明专利技术利用TOD时间信息提供初始相位信息并且利用迟入网算法自动实现时差校正，保证跳频通信时间同步。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空无线通信领域，涉及一种航空无线跳频自组织网络中跳频通信无线信道传输方法，具体涉及一种基于TOD时间信息的非线性跳频图案生成方法。技术背景跳频通信具有抗干扰能力强、截获概率低、抗衰落能力强、组网灵活、抗多径干扰、易于与窄带通信系统兼容等特点，因其具有电子对抗能力首先应用于军事领域。航空无线跳频自组织网络是以跳频通信作为无线传输信道，以自组织方式进行组网的一种军事通信网络。航空无线跳频自组织网络具有灵活性、抗毁性高等特征大量使用在现有或未来的军事作战中。随着通信干扰技术和战术的发展，出现了许多针对跳频通信的干扰方法，对跳频通信的可靠性构成了越来越严重的威胁。作为现代战争条件下体系与体系对抗的重要通信手段提供更安全的信息传输通道，跳频图案是敌方侦察和破译的重点目标之一，如果敌方掌握了跳频图案，则可很容易地实施波形跟踪干扰。为了提高电子反侦察能力和便于应用，在不同的场合一般采用不同的跳频图案算法。为了确保信息传输的安全性，降低“跟踪式干扰”对跳频通信的影响，考虑跳频通信中自身干扰以及跳频同步性能，需要寻求和设计具有理想特性的跳频序列。现有的跳频图案设计研究主要包含：基于m序列、RS码、Bent序列、基于素数序列族构造的跳频图案，以及基于牙序列构造的跳频图案。不同的码序列具有不同的性能，m序列具有2值自相关，但数量不多；Gold序列有足够多的数量，但线性复杂度不大；M序列的自相关旁瓣较大；GMW序列虽具有理想2值自相关，但其互相关特性却不是很好；蓝牙跳频序列基于TOD(Time of day)的跳频序列，具有很好的平衡性和大的线性复杂度，但其密钥量不大、周期不长、相关特性不好；Bent序列的互相关性比GMW序列好，且每条序列都是线性复杂度较大的平衡序列，因此为了设计具有不同时刻使用不同跳频图案，且图案非线性度较好的要求，利用基于TOD时间信息的bent函数跳频图案可提高航空无线跳频自组织网络通信的稳健性。专利技术目的本专利技术的目的是提供一种基于TOD时间信息的非线性跳频跳时图案生成系统，解决航空无线跳频自组织网络中面临的跟踪式干扰、阻塞干扰、多径干扰及自身系统干扰等干扰影响，且能通过“TOD”信息实现迟入网同步提高组网通信跳频时效性和可靠性，同时解决随机接入类节点组网同步信息自动实现时差校正问题。本专利技术的专利技术目的通过以下技术方案实现：一种基于TOD时间信息的非线性跳频图案生成系统，包含TOD+PK时间信息处理模块、平衡伪随机码生成模块、非线性跳频图案生成模块；所述TOD+PK时间信息处理模块用于先将输入的实时时间经过TOD计数方式获取初始相位值，再将初始相位值与由网号和跳频密钥决定的序列密钥进行运算获取初始相位；平衡伪随机码生成模块用于对所述初始相位利用奇数级移位寄存器进行数字分析，反馈初始相位的平衡码特征相位，将平衡码特征相位作为生成平衡伪随机序列的输入生成平衡伪随机序列；非线性跳频图案生成模块用于先对所述平衡伪随机序列进行T步平移获得m个T步平移等价序列；再对m个T步平移等价序列与非线性前馈函数f(x)运算，获得初始跳频图案；最后将初始跳频图案利用宽间隔跳频技术进行运算，获得最终的跳频图案。优选地，所述TOD+PK时间信息处理模块包含TOD时间信息单元、序列密钥单元和运算器，所述TOD时间信息单元对输入的实时时间经过TOD计数方式获得跳计数、帧计数、帧周期计数低位和帧周期计数高位，当帧周期计数低位记满后、帧周期计数高位加一，同时帧周期计数低位清零；利用获得的帧周期计数高位作为初始相位值；所述序列密钥单元用于对输入的网号和跳频密钥进行素数运算，将所获的素数进行对称私钥运算，将对称私钥运算的结果作为序列密钥；所述运算器对初始相位值和序列密钥进行运算，获得初始相位，输出给平衡伪随机码生成模块。依据上述特征，所述实时时间由GPS或北斗系统提供。优选地，所述平衡伪随机码生成模块包含生成序列优选对单元和生成伪随机序列单元；所述生成序列优选对单元用于先通过对伪随机码本原多项式F(x)与生成函数g(x)的之比来确认伪随机码的特征相位；再由特征相位获得特定相位的序列{a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于TOD时间信息的非线性跳频图案生成系统，包含TOD+PK时间信息处理模块、平衡伪随机码生成模块、非线性跳频图案生成模块，其特征在于：所述TOD+PK时间信息处理模块用于先将输入的实时时间经过TOD计数方式获取初始相位值，再将初始相位值与由网号和跳频密钥决定的序列密钥进行运算获取初始相位；平衡伪随机码生成模块用于对所述初始相位利用奇数级移位寄存器进行数字分析，反馈初始相位的平衡码特征相位，将平衡码特征相位作为生成平衡伪随机序列的输入生成平衡伪随机序列；非线性跳频图案生成模块用于先对所述平衡伪随机序列进行T步平移获得m个T步平移等价序列；再对m个T步平移等价序列与非线性前馈函数f(x)运算，获得初始跳频图案；最后将初始跳频图案利用宽间隔跳频技术进行运算，获得最终的跳频图案。

【技术特征摘要】
1.一种基于TOD时间信息的非线性跳频图案生成系统，包含TOD+PK时间信息处理模块、平衡伪随机码生成模块、非线性跳频图案生成模块，其特征在于：所述TOD+PK时间信息处理模块用于先将输入的实时时间经过TOD计数方式获取初始相位值，再将初始相位值与由网号和跳频密钥决定的序列密钥进行运算获取初始相位；平衡伪随机码生成模块用于对所述初始相位利用奇数级移位寄存器进行数字分析，反馈初始相位的平衡码特征相位，将平衡码特征相位作为生成平衡伪随机序列的输入生成平衡伪随机序列；非线性跳频图案生成模块用于先对所述平衡伪随机序列进行T步平移获得m个T步平移等价序列；再对m个T步平移等价序列与非线性前馈函数f(x)运算，获得初始跳频图案；最后将初始跳频图案利用宽间隔跳频技术进行运算，获得最终的跳频图案。2.根据权利要求1所述的非线性跳频图案生成系统，其特征在于所述TOD+PK时间信息处理模块包含TOD时间信息单元、序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：周茹，李金喜，邹星，周续，方正，金哲仕，殷晓晨，
申请(专利权)人：中国航空无线电电子研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31