[發(fā)明專利]非線性函數(shù)驅(qū)動(dòng)時(shí)空混沌衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)距碼實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611170049.7
• 申請(qǐng)日: 2016-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106597493B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何志彪;肖模艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S19/30
• 分類號(hào): G01S19/30
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

1.一種非線性函數(shù)驅(qū)動(dòng)時(shí)空混沌衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)距碼實(shí)現(xiàn)方法，用于單變量非線性函數(shù)驅(qū)動(dòng)方式；其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：構(gòu)建分別作用于復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置或偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的單變量非線性函數(shù)；

具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：取單個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)矢量X+Yj在N_xy維線性空間其分量為{x(i)+y(i)j}，稱為單變量復(fù)數(shù)狀態(tài)分量，{x(i)}和{y(i)}分別為一系列順序排列且分別相互耦合的狀態(tài)分量；i表示單變量復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的位置序號(hào)，i＝1,2,...,N_xy，N_xy為正整數(shù)；

將作用于復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部當(dāng)前位置或偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的單變量非線性函數(shù)記為實(shí)部非線性函數(shù)，將作用于復(fù)數(shù)狀態(tài)分量虛部當(dāng)前位置或偏移位置的當(dāng)前狀態(tài)值的單變量非線性函數(shù)記為虛部非線性函數(shù)；

實(shí)部或虛部非線性函數(shù)的構(gòu)建具體為：

實(shí)部或虛部非線性函數(shù)由k時(shí)刻實(shí)部或虛部分量分別構(gòu)建一組相同次方或不同次方的含不同參數(shù)值的當(dāng)前位置或偏移位置的函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)和一組相同次方或不同次方的含不同參數(shù)值的當(dāng)前位置或偏移位置的變量；以各函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)負(fù)的非線性強(qiáng)度分別與各自含參數(shù)的函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)分別相乘并加上對(duì)應(yīng)的實(shí)常數(shù)項(xiàng)，構(gòu)成實(shí)部或虛部函數(shù)型非線性函數(shù)；以各變量負(fù)的非線性強(qiáng)度為權(quán)分別與各自含參數(shù)的變量分別相乘并加上對(duì)應(yīng)的實(shí)常數(shù)項(xiàng)，構(gòu)成實(shí)部或虛部變量型非線性函數(shù)；實(shí)部或虛部函數(shù)型非線性函數(shù)和實(shí)部或虛部變量型非線性函數(shù)為實(shí)部或虛部非線性函數(shù)；其中，函數(shù)的參數(shù)包括工作頻率、函數(shù)的次方、函數(shù)的幅度值、函數(shù)的相位、位置序號(hào)、位置偏移量和狀態(tài)平移量；變量的參數(shù)包括變量的次方、位置序號(hào)、位置偏移量和狀態(tài)平移量；位置偏移量即函數(shù)或變量位置增加或減少的量；狀態(tài)平移量即變量狀態(tài)值增加或減少的量；

步驟2：設(shè)計(jì)單變量非線性函數(shù)驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器的反饋?zhàn)饔弥担?/p>

實(shí)部或虛部非線性函數(shù)中由實(shí)部或虛部變量項(xiàng)非線性函數(shù)分別對(duì)通過(guò)各寄存器狀態(tài)值實(shí)部或虛部抽頭經(jīng)過(guò)加、減、乘或除的運(yùn)算，或者經(jīng)過(guò)加、減、乘或除中至少兩種的混合運(yùn)算所得運(yùn)算值輸入到復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部或虛部當(dāng)前位置或偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值進(jìn)行作用，得實(shí)部或虛部第一變量項(xiàng)作用值，其作用值作為實(shí)部或虛部非線性函數(shù)中由實(shí)部或虛部函數(shù)項(xiàng)和/或復(fù)合函數(shù)項(xiàng)非線性函數(shù)的變量的輸入值驅(qū)動(dòng)其工作，得實(shí)部或虛部第一函數(shù)項(xiàng)和/或復(fù)合函數(shù)項(xiàng)作用值，記實(shí)部或虛部第一變量項(xiàng)作用值、實(shí)部或虛部第一函數(shù)項(xiàng)作用值為實(shí)部或虛部作用值；基于擴(kuò)散系數(shù)，對(duì)實(shí)部作用值和虛部作用值分別進(jìn)行加、減、乘、除或包含加、減、乘、除中至少兩種運(yùn)算的混合運(yùn)算；

步驟3：構(gòu)建單變量非線性函數(shù)驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器G；

G由N_G個(gè)復(fù)數(shù)線性移位寄存器構(gòu)成，將復(fù)數(shù)線性移位寄存器狀態(tài)值的實(shí)部和虛部分別直接賦值或進(jìn)行加、減、乘或除或者加、減、乘或除中至少兩種運(yùn)算的混合運(yùn)算值分別賦值給實(shí)部或虛部變量項(xiàng)非線性函數(shù)的各變量，反饋值由步驟2獲得，實(shí)部反饋?zhàn)饔弥蒂x值給首位寄存器狀態(tài)值的實(shí)部、虛部反饋?zhàn)饔弥蒂x值給首位寄存器狀態(tài)值的虛部；

步驟4：參數(shù)初始化及采用相同或不同的復(fù)數(shù)序列或復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列初始化G中移位寄存器的狀態(tài)值；

步驟5：導(dǎo)航衛(wèi)星偽隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生；

根據(jù)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量位置，從G的相關(guān)移位寄存器狀態(tài)值的實(shí)部或虛部分別抽頭經(jīng)過(guò)加、減、乘或除或者加、減、乘或除中至少兩種運(yùn)算的混合運(yùn)算，結(jié)果輸出到步驟2中實(shí)部或虛部變量項(xiàng)非線性函數(shù)的各變量驅(qū)動(dòng)其工作獲得作用值，以這些作用值進(jìn)行加、減、乘或除或者加、減、乘或除中至少兩種運(yùn)算的混合運(yùn)算所得值為函數(shù)項(xiàng)和/或復(fù)合函數(shù)項(xiàng)非線性函數(shù)的變量的輸入值驅(qū)動(dòng)其工作，從而獲得反饋?zhàn)饔弥担瑢⒓拇嫫鳡顟B(tài)值依次移位，再將反饋?zhàn)饔弥捣答伣oG的首位寄存器，實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生；

步驟6：寄存器抽頭輸出偽隨機(jī)數(shù)；

從復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器相關(guān)寄存器狀態(tài)值的實(shí)部和虛部分別抽頭輸出給定長(zhǎng)度的偽隨機(jī)數(shù)，分別記為實(shí)部第一偽隨機(jī)數(shù)和虛部第一偽隨機(jī)數(shù)；

步驟7：二值化；

將實(shí)部第一偽隨機(jī)數(shù)和虛部第一偽隨機(jī)數(shù)中各實(shí)數(shù)隨機(jī)數(shù)按時(shí)間順序分別與基準(zhǔn)值比較，若大于基準(zhǔn)值，則該實(shí)數(shù)隨機(jī)數(shù)取值1，否則取值0，即可獲得二值化的第一偽隨機(jī)碼和第二偽隨機(jī)碼；基準(zhǔn)值分別為描述實(shí)部第一偽隨機(jī)數(shù)、虛部第一偽隨機(jī)數(shù)中實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)中間值大小的統(tǒng)計(jì)量，基準(zhǔn)值采用統(tǒng)計(jì)分析法獲得，即：實(shí)部第一偽隨機(jī)數(shù)、虛部第一偽隨機(jī)數(shù)的基準(zhǔn)值分別為其中實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析所得中間值；

步驟8：導(dǎo)航衛(wèi)星偽隨機(jī)碼的產(chǎn)生；

將第一偽隨機(jī)碼和第二偽隨機(jī)碼進(jìn)行模二和，得偽隨機(jī)性良好的第三偽隨機(jī)碼；若第三偽隨機(jī)碼的偽隨機(jī)性受到破壞，那么需要調(diào)整非線性函數(shù)的擴(kuò)散系數(shù)、函數(shù)或復(fù)合函數(shù)或變量的非線性強(qiáng)度，微調(diào)函數(shù)的工作頻率、相位，微調(diào)基準(zhǔn)值重新二值化實(shí)部第一偽隨機(jī)數(shù)和虛部第一偽隨機(jī)數(shù)。