基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法技术

本发明专利技术公开了一种基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法，实时接收跳频频率，添加适当判定条件，取连续n

Structure restoration of m-sequence FH codes based on dynamic reconstruction

【技术实现步骤摘要】
基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法
本专利技术属于跳频通信
，更为具体地讲，涉及一种基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法。
技术介绍
跳频通信系统因其优越的抗干扰性能以及极高的频带利用率，无论在民用还是军事领域都得到了非常广泛的应用。针对跳频通信系统的干扰是一个亟待解决的问题，因为跳频频率的预测干扰拥有干扰功率需求低和干扰效率高的优点，跳频频率的预测是对跳频通信信号进行有效干扰的关键。跳频序列的性能决定了跳频通信系统的性能，目前最常用的跳频序列构造模型便是基于m序列、采用L-G抽头模型构造的跳频序列族模型。图1是基于m序列、L-G抽头结构模型的跳频序列族模型示意图。如图1所示，该模型是基于有限域GF(p)上的n级m序列发生器，以发生器的r个相邻或非相邻级引出抽头，与抽头上某个r重地址码逐项模p相加后，转化成十进制跳频码序列去控制频率合成器产生实际跳频频率，在程序仿真中是在有限域GF(2)进行的。目前对于该模型一般使用B-M(Berlekamp-Massey)算法进行重构还原，基于B-M算法重构m序列时需要满足两个条件：一、在接收到的样本跳频频率点集中，发射方使用的每个频点都至少出现一次；二、逆映射的跳频码序列长度至少满足线性移位寄存器级数两倍数量才能正确破译产生该序列的模型。然而在未知跳频信号源线性移位寄存器的级数以及相邻跳频频率间隔带宽时，需要接收多少个频点才能满足上面两个条件是很难确定的。这使得B-M算法在实际工程应用中的实用性和适应性有所欠缺，需要进行改进。
技术实现思路
>本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法，在未知目标跳频信号源的线性移位寄存器级数、相邻跳频频率间隔带宽以及跳频频率点是否包含所使用全部频率点的情况下，通过添加适当判定条件，根据实时接收的跳频频率进行判断和动态修正，并快速准确地重构还原出跳频序列族结构模型。为实现上述专利技术目的，本专利技术基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法包括以下步骤：S1：连续接收跳频频率构成跳频频率集合F；S2：初始化跳频频率数量nf＝n0，n0表示预设的跳频频率数量初始值；S3：从当前的跳频频率集合F中取出连续nf个跳频频率构成跳频频率集采用以下公式计算得到跳频码最大值N：其中，fmax、fmin分别表示跳频频率集中的最大值和最小值，B表示跳频频率集中相邻且不相等的跳频中心点间隔带宽中的最小值；S4：判断是否log2(N+1)为非负整数，如果是，进入步骤S5，否则进入步骤S11；S5：对跳频频率集采用如下公式进行跳频码序列逆映射，求出每个跳频频率对应的跳频码Pi，得到跳频码序列：其中，fi表示跳频频率集中第i个频率，i＝1,2,…,nf；S6：采用B-M算法根据跳频码序列解算本原多项式，记本原多项式的级数为K；S7：判断是否nf≥2K，如果是，进入步骤S8，否则进入步骤S11；S8：根据当前接收到的nf个跳频频率以及步骤S7中解算出的本原多项式，解算得到L-G抽头模型的抽头位置和抽头地址码，记所得到的抽头数目为nt，记第一个和最后一个抽头之间的间隔为d；S9：判断是否抽头数目满足nt＝log2(N+1)，如果是，进入步骤S10，否则进入步骤S11；S10：判断是否间隔d＜K，如果是，进入步骤S12，否则进入步骤S11；S11：令nf＝nf+Δn，Δn表示频率数量增加步长，返回步骤S3；S12：根据当前解算得到的本原多项式、抽头位置和抽头地址码，还原得到基于m序列的L-G抽头模型结构参数。本专利技术基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法，实时接收跳频频率，添加适当判定条件，取连续个跳频频率构成跳频频率集，计算得到跳频码最大值N，当log2(N+1)为非负整数，则进行跳频码序列逆映射，然后采用B-M算法解算本原多项式，如果已接收跳频频率数量大于等于本原多项式的级数两倍，则解算得到L-G抽头模型的抽头位置和抽头地址码，如果抽头数目和抽头间隔满足要求，即可根据当前解算得到的本原多项式、抽头位置和抽头地址码，还原得到基于m序列的L-G抽头模型结构参数。本专利技术可以在未知目标跳频信号源的线性移位寄存器级数、相邻跳频频率间隔带宽以及跳频频率点是否包含所使用全部频率点的情况下，根据实时接收到的部分跳频图案，识别出接收到的跳频码数量以及大小值是否符合解算要求，从而根据实时接收的跳频频率快速准确地重构还原出跳频序列族结构模型。附图说明图1是基于m序列、L-G抽头结构模型的跳频序列族模型示意图；图2是本专利技术基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法的具体实施方式流程图；图3是时频瀑布图示意图；图4是本实施例中实时动态调整逆映射的跳频码序列仿真图；图5是本实施例仿真所得到的最终解算结果输出示例图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本专利技术。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本专利技术的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。为了更好地说明本专利技术的技术方案，首先对本专利技术理论推导进行简要说明。一般的跳频频率点到跳频码序列是按照“小跳频码对应小跳频频率点，大跳频码对应大跳频频率点”的自然映射关系，例如跳频序列(p_1,p_2,p_3,…,p_n)映射到实际频率点序列(f_1,f_2,f_3,…,f_n)，是以公式f＝p×B+f0自然映射的，其中f为实际频率点，p为跳频序列码，f0为基准频率。在接收到部分跳频图案，得到相邻且不相等的跳频中心点间隔带宽最小值B(即B＞0)的情况下，根据接收到的跳频频率集{f1,f2,…,fC}，按照公式(1)求出跳频码序列的最大值N，再代入公式(2)将接收到的跳频频率集逆映射求出每个跳频频率点对应的跳频码序列号Pi。其中，fi表示跳频频率集{f1,f2,…,fC}中第i个频率，i＝1,2,…,C，C表示频率数量，且2≤C≤N+1，fmax、fmin分别表示跳频频率集{f1,f2,…,fC}中的最大值和最小值。本专利技术中，为了使算法解算能动态修正，将公式(1)修改为公式(3)、公式(2)修改为公式(4)：运用公式(3)和公式(4)计算跳频码序列。表1是n级抽头产生的跳频码序列解算的所有情况列表。表1根据表1所列的所有情况可知，针对n级抽头产生的跳频码序列，连续取频率点，并逆映射成跳频码序列一共会有2n种情况出现，其中只有情况2n是正确的，为了排除掉逆映射错误的(2n-1)种情况(即除去情况2n的其他情况)，需要添加判定条件。由于在正确的情况2n下，跳频码的最大值为：N＝2n-1(5)移项可得：N+1＝2n(6)根据公式(6)，可以添加判定条件一：逆映射回的跳频码最大值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：连续接收跳频频率构成跳频频率集合F；/nS2：初始化跳频频率数量n

【技术特征摘要】
1.一种基于动态重构的m序列跳频码结构还原方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：连续接收跳频频率构成跳频频率集合F；
S2：初始化跳频频率数量nf＝n0，n0表示预设的跳频频率数量初始值；
S3：从当前的跳频频率集合F中取出连续nf个跳频频率构成跳频频率集采用以下公式计算得到跳频码最大值N：



其中，B表示跳频频率集中相邻且不相等的跳频中心点间隔带宽中的最小值；
S4：判断是否log2(N+1)为非负整数，如果是，进入步骤S5，否则进入步骤S11；
S5：对跳频频率集采用如下公式进行跳频码序列逆映射，求出每个跳频频率对应的跳频码Pi，得到跳频码序列：



其中，fi表示跳频频率集中第i个频率，i＝1,2,…,nf；

【专利技术属性】
技术研发人员：韩尧，庞华吉，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51