时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法技术

本发明专利技术属于激光信息技术领域，公开的一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，是利用北斗授时模块对编码端授时，获取绝对精确时间，以绝对精确整秒时刻为参数，按照编码函数一次产生当前时刻所需数量的脉冲时间间隔；利用定时器在预产生的时间间隔处产生编码脉冲信号，并控制脉冲宽度；识码端通过北斗授时模块获取绝对精确时刻与编码端同步，按照编码端相同的编码函数产生脉冲接收时刻，利用定时器在脉冲接收时刻精确控制脉冲录取波门即可识码。本发明专利技术最大的特点是各编码脉冲时间间隔各不相同，无任何规律和周期，是准随机分布编码具有较强的抗解码能力；其设计简单、易于实现，适用于激光半主动制导、激光通信、激光雷达等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光信息
，涉及编码与解码技术，具体地说是解决当前激光编码方法容易被破解识别的问题而提出的一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法。
技术介绍
激光编码与识码技术有着广泛的应用领域，如激光半主动制导系统、激光通信系统、激光雷达系统等。对于收发一体(编码端与识码端一体)系统激光编码/识码问题相对简单，只需在激光脉冲发送后，根据系统要求，在精确同步点接收脉冲即可；对于收发分体系统的激光编码/识码问题较收发一体系统要困难，识码端不知编码端激光脉冲发送的精确时刻而无法与编码端同步实现解码。如在激光半主动制导系统中，激光目标指示器作为脉冲编码端向目标发射激光脉冲编码信号，导引头上的识码系统作为脉冲接收端需要剔除干扰脉冲，同时识别己方编码端发射的编码脉冲信号来完成与编码端的同步，实现识码(解码)。目前，激光脉冲信号所采用的编码方式已日趋多样化，但从公开报道的文献中可以发现，普遍采用的激光编码主要有：精确频率码、变间隔码、脉冲调制码、有限位随机周期码、等差序列码和位数较低的伪随机码等，前4种属于周期型编码，可将其归为一类。因此，编码形式主要可以分为三类：周期型、等差型、伪随机型。这些码型的最大特点是编码具有一定的规律性，干扰系统一般在短时间内(1s～2s)都可以识别破解。
技术实现思路
针对当前传统编码容易被识别破解的问题，本专利技术提出了一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，也称之为激光脉冲编码与识码方法。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码的装置，包括：编码端功能模块、识码(解码)端功能模块，编码端功能模块通过激光器与识码(解码)端功能模块相连；编码端功能模块，包括：时间控制脉冲发生器，所述时间控制脉冲发生器输入端与配置开关相连，时间控制脉冲发生器绝对时间端与北斗授时模块相连，时间控制脉冲发生器计时端与晶振计时装置相连，时间控制脉冲发生器输出端与脉冲时序调理模块相连，时间控制脉冲发生器视频端与编码状态显示器相连；识码(解码)端功能模块，包括：时间控制脉冲识别器，所述时间控制脉冲识别器输入端与脉冲检测器相连，时间控制脉冲识别器绝对时间端与北斗授时模块相连，时间控制脉冲识别器计时端与晶振计时装置相连，时间控制脉冲识别器的波门输出端通过波门输出时刻控制模块、波门时序对时模块与脉冲检测器反馈端相连，时间控制脉冲识别器输出端与编码码型模块相连，时间控制脉冲识别器视频端与识码状态显示器相连。一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码的方法，是通过北斗授时模块对编码端和识码端授时同步；编码端根据编码基频、脉冲时间间隔产生编码脉冲信号，识码端通过与编码端授时同步，利用与编码端相同编码函数和绝对精确时刻产生脉冲时间间隔，在脉冲间隔处设置脉冲录取波门实现对编码脉冲的识别，其步骤如下：1)编码端功能模块与识码端功能模块的授时同步：利用授时模块对编码端功能模块、识码端功能模块授时同步；2)编码端编码：编码端功能模块以授时同步的绝对精确时刻为控制参数，按照编码函数控制，由时间控制脉冲发生器产生当前时刻所需数量的脉冲时间间隔，利用定时器在预产生的时间间隔处产生编码脉冲信号，并控制脉冲宽度，其定时器采用晶振计时装置；3)识码端解码：识码端功能模块以授时同步的绝对精确时刻为控制参数，按照编码函数控制，由时间控制脉冲识别器产生脉冲录取波门开启时刻；利用定时器在预产生的波门开启时刻接收脉冲信号，判别所接收的脉冲是否为编码端发射的脉冲，从而实现识码端解码；其定时器采用晶振计时装置。一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，所述的授时模块采用北斗授时模块。一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，所述的授时同步采用的是北斗授时模块输出数据：世界协调时间UTC和秒脉冲信号1PPS。一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，所述的绝对精确时刻使用世界协调时间中的整秒时刻，即时分秒数据，具体格式为hhmmss。一种的时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，所述的编码函数是根据编码基频要求，以当前绝对精确时刻为随机数产生器密钥，产生脉冲时间间隔。脉冲间隔各不相同，无任何周期和规律，呈随机分布。一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，所述的定时器定是由FPGA系统的锁相环提供时钟源频率，利用Verilog模块实现。一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，所述的识码端脉冲录取波门开启时刻产生方法与编码端脉冲时间间隔产生方法相同；识码端功能模块能够根据绝对精确时刻与编码端功能模块严格同步；所述的绝对精确时刻是从北斗授时模块输出的最小专用数据帧BDRMC所包含世界协调时间UTC中提取，具体为：北斗授时模块输出的最小数帧BDRMC是：$BDRMC,090107.00,A,3958.44038,N,11629.54956,E,,,040311,08,03,4*22；090107.00就是世界协调时间UTC，取世界协调时间中时分秒为绝对精确时刻，09:01:07(时分秒)，该整秒时刻将作为编码函数的控制参数。一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，所述识码端与编码端同步使用的是绝对精确时刻和秒脉冲信号1PPS，同步方法具体为：授时模块稳定授时后，在每一精确整秒处，1PPS端口会准时发送1PPS秒脉冲信号，在发送1PPS信号的同时通过串口发送BDRMC数据帧；而1PPS秒脉冲信号，利用接收的无延时1PPS秒脉冲信号和精确整秒时刻，使识码端与编码端在分体情况下的脉冲同步；为使解码端与编码端严格同步，在第一个1PPS秒脉冲处获取绝对精确时间，在下一个1PPS秒脉冲处同步，仅单独使用1PPS秒脉冲，配合1PPS秒脉冲计数器就可完成解码端与编码端的同步。一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，所述编码函数以每一绝对精确时刻为参数，控制产生每一时刻所需数量的脉冲时间间隔(脉冲产生时刻)和脉冲录取时刻，具体为：编码函数以每一精确整秒时刻为参数，控制产生每一整秒时刻所需数量的脉冲时间间隔(脉冲产生时刻)和脉冲录取时刻；即绝对精确时刻为参数设计了编码函数用于产生脉冲时间间隔；取UTC中的时hh，分mm，秒ss信息组成格式为<hhmmss>的绝对精确时刻，当09时，01分，07秒组成绝对精确时刻<090107>。由于采用如上所述的技术方案，本专利技术具有以下优越性：一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，该脉冲编码无固定重复频率和周期性，是一种准随机分布编码，己方容易解码，敌方难以解码，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码的装置，包括：编码端功能模块、识码(解码)端功能模块，编码端功能模块通过激光器与识码(解码)端功能模块相连；编码端功能模块，包括：时间控制脉冲发生器，所述时间控制脉冲发生器输入端与配置开关相连，时间控制脉冲发生器绝对时间端与北斗授时模块相连，时间控制脉冲发生器计时端与晶振计时装置相连，时间控制脉冲发生器输出端与脉冲时序调理模块相连，时间控制脉冲发生器视频端与编码状态显示器相连；识码(解码)端功能模块，包括：时间控制脉冲识别器，所述时间控制脉冲识别器输入端与脉冲检测器相连，时间控制脉冲识别器绝对时间端与北斗授时模块相连，时间控制脉冲识别器计时端与晶振计时装置相连，时间控制脉冲识别器的波门输出端通过波门输出时刻控制模块、波门时序对时模块与脉冲检测器反馈端相连，时间控制脉冲识别器输出端与编码码型模块相连，时间控制脉冲识别器视频端与识码状态显示器相连。

【技术特征摘要】
1.一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码的装置，包括：编码端功能模块、识码(解码)
端功能模块，编码端功能模块通过激光器与识码(解码)端功能模块相连；
编码端功能模块，包括：时间控制脉冲发生器，所述时间控制脉冲发生器输入端与配置
开关相连，时间控制脉冲发生器绝对时间端与北斗授时模块相连，时间控制脉冲发生器计
时端与晶振计时装置相连，时间控制脉冲发生器输出端与脉冲时序调理模块相连，时间控
制脉冲发生器视频端与编码状态显示器相连；
识码(解码)端功能模块，包括：时间控制脉冲识别器，所述时间控制脉冲识别器输入端
与脉冲检测器相连，时间控制脉冲识别器绝对时间端与北斗授时模块相连，时间控制脉冲
识别器计时端与晶振计时装置相连，时间控制脉冲识别器的波门输出端通过波门输出时刻
控制模块、波门时序对时模块与脉冲检测器反馈端相连，时间控制脉冲识别器输出端与编
码码型模块相连，时间控制脉冲识别器视频端与识码状态显示器相连。
2.一种时间控制脉冲间隔激光编码与识码的方法，其特征在于，是通过北斗授时模块
对编码端和识码端授时同步；编码端根据编码基频、脉冲时间间隔产生编码脉冲信号，识码
端通过与编码端授时同步，利用与编码端相同编码函数和绝对精确时刻产生脉冲时间间
隔，在脉冲间隔处设置脉冲录取波门实现对编码脉冲的识别，其步骤如下：
1)编码端功能模块与识码端功能模块的授时同步：利用授时模块对编码端功能模块、
识码端功能模块授时同步；
2)编码端编码：编码端功能模块以授时同步的绝对精确时刻为控制参数，按照编码函
数控制，由时间控制脉冲发生器产生当前时刻所需数量的脉冲时间间隔，利用定时器在预
产生的时间间隔处产生编码脉冲信号，并控制脉冲宽度，其定时器采用晶振计时装置；
3)识码端解码：识码端功能模块以授时同步的绝对精确时刻为控制参数，按照编码函
数控制，由时间控制脉冲识别器产生脉冲录取波门开启时刻；利用定时器在预产生的波门
开启时刻接收脉冲信号，判别所接收的脉冲是否为编码端发射的脉冲，从而实现识码端解
码；其定时器采用晶振计时装置。
3.根据权利要求2所述的时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，其特征在于，所述的
授时模块采用北斗授时模块。
4.根据权利要求2所述的时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，其特征在于，所述的
授时同步采用的是北斗授时模块输出数据：世界协调时间UTC和秒脉冲信号1PPS。
5.根据权利要求2所述的时间控制脉冲间隔激光编码与识码方法，其特征在于，所述的
绝对精确时刻使用世界协调时间中的整秒时刻，即时分秒数据，具体格式为hhmms...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵威，苗锡奎，王非，杨伟宏，胡启立，李晓龙，
申请(专利权)人：中国洛阳电子装备试验中心，赵威，
类型：发明
国别省市：河南;41