基于移位寄存器的实时捕获并动态判定的跳频点预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于移位寄存器的实时捕获并动态判定的跳频点预测方法，实时接收跳频频率，添加适当判定条件，取连续n

Frequency hopping point prediction method based on shift register for real-time acquisition and dynamic determination

【技术实现步骤摘要】
基于移位寄存器的实时捕获并动态判定的跳频点预测方法
本专利技术属于跳频通信
，更为具体地讲，涉及一种基于移位寄存器的实时捕获并动态判定的跳频点预测方法。
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，因为跳频点的预测干扰拥有干扰功率需求低和干扰效率高的优点，跳频点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。目前对于该模型可以使用基于移位寄存器结构特性的跳频码序列预测。这种预测方法预测前需要得到正确的跳频码序列，然而在接收得到时频图信息后，跳频频率点如何逆映射得到正确的跳频码成为了需要解决的问题。而在未知跳频信号源移位寄存器级数以及相邻跳频频率间隔带宽时，需要接收多少个跳频频率点才使得逆映射正确是很难确定的，需要进行进一步改进。
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，提供一种基于移位寄存器的实时捕获并动态判定的跳频点预测方法，在未知目标跳频信号源的移位寄存器是m序列还是M序列产生结构以及相邻跳频频率间隔带宽的情况下，实现对跳频点集逆映射到跳频码序列的正确判断和动态修正，并进行快速准确的实时预测。为实现上述专利技术目的，本专利技术基于移位寄存器的实时捕获并动态判定的跳频点预测方法的具体步骤包括：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S8；S5：对跳频点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S9，否则进入步骤S8；S8：令nf＝nf+Δn，Δn表示频率数量增加步长，返回步骤S3；S9：基于移位寄存器解算L-G抽头模型的抽头间隔和抽头正反向作用，具体方法为：1)根据步骤S3得到的跳频码最大值计算寄存器级数R＝log2(N+1)；2)将步骤S5逆映射得到的跳频码序列中的每个十进制跳频码按照高位在后低位在前的规则转化成R位二进制数，二进制数中左边第一位为第0个抽头的值，依次类推，右边第一位为第R-1个抽头的值。将每个跳频码对应的二进制数作为行向量，构成矩阵D；3)令列序号r＝0；4)令位移步数d＝1；5)将矩阵D的第r列的列向量向下移动d位后与第r+1列的列向量进行异或运算，若异或结果全为“1”，则说明匹配成功，令抽头间隔ur＝d，并认为第r列和第r+1列反相，记其抽头正反向作用标识vr＝1，进入步骤7)；若异或结果为全“0”也说明匹配成功，令抽头间隔ur＝d，并认为第r列和第r+1列同相，记其抽头正反向作用标识vr＝0，进入步骤7)；若异或结果为既有“0”又有“1”，则匹配失败，进入步骤6)。6)令d＝d+1，返回步骤5)。7)判断是否r＜R-2，如果是，令r＝r+1，返回步骤4)，否则进入步骤8)。；8)得到R-1个抽头间隔ur和抽头正反向作用标识vr，r＝0,1,…,R-2；S10：记待预测时刻k，其跳频点所对应的二进制跳频码Pk，二进制跳频码Pk中第1位二进制数为0或1，第r′位二进制数采用以下公式确定：其中，r′＝1,2,…,R-1，k′＝k-ur′-1，pk′[r′-1]表示时刻k′时跳频点所对应的二进制跳频码Pk′的第r′-1位二进制数，表示二进制数反相。本专利技术基于移位寄存器的实时捕获并动态判定的跳频点预测方法，实时接收跳频频率，添加适当判定条件，取连续nf个跳频频率构成跳频点集，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以上，则基于移位寄存器解算L-G抽头模型的抽头间隔和抽头正反向作用，然后对跳频点进行预测。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是m序列还是M序列产生结构的情况下，只需接收到小段跳频图案便可实现对跳频点集逆映射到跳频码序列的正确判断并对后续频点进行快速准确预测。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是本专利技术基于移位寄存器的实时捕获并动态判定的跳频点预测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m(M)序列产生的移位寄存器结构示意图；图5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6是本实施例中预测覆盖过程示例图。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为B(即B＞0)的情况下，根据接收到的跳频点集{f1,f2,…,fC}，按照公式(1)求出跳频码序列的最大值N，再带入公式(2)将接收到的跳频点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表示跳频点集{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分别表示跳频点集{f1,f2,…,fC}中的最大值和最小值。本专利技术中，为了使算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于移位寄存器的实时捕获并动态判定的跳频点预测方法，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】
1.一种基于移位寄存器的实时捕获并动态判定的跳频点预测方法，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，fmax、fmin分别表示跳频点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S8；
S5：对跳频点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S9，否则进入步骤S8；
S8：令nf＝nf+Δn，Δn表示频率数量增加步长，返回步骤S3；
S9：基于移位寄存器解算L-G抽头模型的抽头间隔和抽头正反向作用，具体方法为：
1)根据步骤S3得到的跳频码最大值计算寄存器级数R＝log2(N+1)；
2)...

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