[發明專利]時空混沌雙耦合驅動系統及其誤碼檢測和處理方法

無效

• 申請號: 200810102564.0
• 申請日: 2008-03-24
• 公開（公告）號: CN101252416A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 郭晶;任勇
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L9/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱印康

1.一種時空混沌雙耦合驅動系統的誤碼檢測和誤碼處理的方法，其特征是所述時空混沌雙耦合驅動系統由發送端時空混沌驅動系統和接收端時空混沌驅動系統組成，其中，所述發送端時空混沌驅動系統包含兩個相互線性耦合的混沌系統，系統函數分別為y＝f₁(x)和y＝f₂(x)，分別輸出序列{x₁(n)}、{x₂(n)}，將第二個混沌系統的輸出序列{x₂(n)}作為發送端時空混沌驅動系統的驅動序列；

接收端時空混沌驅動系統，包含兩個相互獨立的混沌系統，系統函數分別為y＝f₁(x)和y＝f₂(x)，分別與發送端時空混沌驅動系統包含的所述兩個相互線性耦合的混沌系統的系統函數相同，接收端時空混沌驅動系統包含的系統函數分別為y＝f₁(x)和y＝f₂(x)的兩個混沌系統分別與序列{x₂(n)}、{x₁(n)}經過信道傳輸后的序列即{x′₂(n)}、{x′₁(n)}相耦合，按照(1’)式分別輸出序列{x″₁(n)}、{x″₂(n)}：

x″_1，2(n)＝εf₁(x″_1，2(n-1))+(1-ε)f₂(x′_2，1(n-1))????(1’)

接收端時空混沌驅動系統根據序列{x′₁(n)}、{x′₂(n)}、{x″₁(n)}、{x″₂(n)}的信息進行誤碼檢測和誤碼處理，并將經過誤碼處理的{x′₂(n)}作為接收端時空混沌驅動系統的驅動序列；

所述誤碼檢測方法為，根據所述序列{x″₁(n)}、{x″₂(n)}的信息對序列{x′₁(n)}、{x′₂(n)}中的碼元按照時間下標升序進行檢測，對每個碼元的檢測包括三個步驟：

檢測操作一：檢測操作一的觀測時間長度為L₁，對碼元x′₁(n)進行檢測時，考察時刻n以及之前L₁-1時間內的碼元序列{x′₁(n)}和{x″₁(n)}，如果其中對應碼元取值有差別，則x′₁(n)屬于誤碼集合一Error₁，對碼元x′₂(n)進行檢測時，考察時刻n以及之前L₁-1時間內的碼元序列{x′₂(n)}和{x″₂(n)}，如果其中對應碼元取值有差別，則x′₂(n)屬于誤碼集合一Error₁；

檢測操作二：檢測操作二的觀測時間長度為L₂，對碼元x′₁(n)進行檢測時，考察時刻n之前和之后L₂時間內的碼元序列{x′₁(n)}和{x″₁(n)}，如果這段時間內存在對應碼元有差別的情況，連續不相同的碼元個數不超過L₂，且將x′₁(n)包含在內，則x′₁(n)屬于誤碼集合二Error₂，對碼元x′₂(n)進行檢測時，考察時刻n之前和之后L₂時間內的碼元序列{x′₂(n)}和{x″₂(n)}，如果這段時間內存在對應碼元有差別的情況，連續不相同的碼元個數不超過L₂，且將x′₂(n)包含在內，則x′₂(n)屬于誤碼集合二Error₂；

檢測操作三：檢測操作三的觀測時間長度為L₃，對碼元x′₁(n)進行檢測時，如果x′₁(n)與x″₁(n)有差別，考察時刻n之后的L₃時間內的碼元序列{x′₂(n)}和{x″₂(n)}，如果這段時間內所有對應碼元完全不同，則x′₁(n)屬于誤碼集合三Error₃，對碼元x′₂(n)進行檢測時，如果x′₂(n)與x″₂(n)有差別，考察時刻n之后的L₃時間內的碼元序列{x′₁(n)}和{x″₁(n)}，如果這段時間內所有對應碼元完全不同，則x′₂(n)屬于誤碼集合三Error₃；

對{x′₁(n)}、{x′₂(n)}中的碼元進行以上三個檢測操作后，得到三個誤碼集合誤碼集合一Error₁、誤碼集合二Error₂、誤碼集合三Error₃，最后得到的誤碼集合是Error＝Error₁∩(Error₂∪Error₃)，屬于這個集合的碼元判定為誤碼；

所述誤碼處理方法為，經過所述誤碼檢測得到誤碼集合Error，設x′₂(n)∈Error，根據檢測結果的不同，有三個誤碼處理步驟：

誤碼處理步驟一：考察時刻n之前的L₁時間內的碼元序列{x′₂(n)}和{x″₂(n)}，如果x′₂(n-k)＝x″₂(n-k)，k＝0，1，…，L₁-1，且則令x′₂(n)＝x″₂(n)；

誤碼處理步驟二：誤碼處理步驟二的觀測時間為L₄，在不滿足上述誤碼處理步驟一條件的情況下，考察時刻n之前L₄時間內的碼元序列{x′₁(n)}、{x″₁(n)}、{x′₂(n)}和{x″₂(n)}，若滿足l＝0，1，…，L₁-1，則設這些中最大者為將代入(1’)式，并用代替代入(1’)式，迭代計算出x″₂(n)，最后令x′₂(n)＝x″₂(n)；

誤碼處理步驟三：在不滿足上述誤碼處理步驟二條件的情況下，根據對系統效率和可靠性的權衡，選擇忽略誤碼或要求發送端重傳；

按照上述誤碼處理步驟一至三依照n的升序對{x′₂(n)∈Error}進行誤碼處理。

2.根據權利要求1所述時空混沌雙耦合驅動系統的誤碼檢測和誤碼處理的方法，其特征是在發送端時空混沌驅動系統生成序列{x₁(n)}、{x₂(n)}的公式為(1)：

x_1，2(n)＝εf₁(x_1，2(n-1))+(1-ε)f₂(x_2，1(n-1))????(1)

經過信道傳輸到接收端時空混沌驅動系統的序列為{x′₁(n)}、{x′₂(n)}，滿足如下關系式(2)：

x′1,2(n)=x1,2(n)⊗ξ1,2(n)---(2)]]>

其中，{ξ₁(n)}、{ξ₂(n)}為兩個碼元序列，分別表示信道對兩個發送序列的改變作用，(2)式中的號為逐位異或運算，若ξ₁(n)某bit為1，則x₁(n)與x′₁(n)相應bit不同；若ξ₁(n)某bit為0，則x₁(n)與x′₁(n)相應bit相同。