[發(fā)明專利]一種基于時間參數(shù)的混沌序列擴頻通信方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010396246.0 | 申請日： | 2020-05-12 |
| 公開（公告）號： | CN111600645B | 公開（公告）日： | 2021-03-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 袁帥;朱立東;何其恢;董超;劉曉旭 | 申請（專利權(quán)）人： | 電子科技大學(xué) |
| 主分類號： | H04L9/00 | 分類號： | H04L9/00;H04B7/185;H04L1/69 |
| 代理公司： | 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229 | 代理人： | 陳選中 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 時間 參數(shù) 混沌 序列 通信 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于時間參數(shù)的混沌序列擴頻通信方法，該方法利用混沌序列對機密信號進(jìn)行擴頻處理，生成混沌序列的三個參數(shù)包括初始值x(0)、分形參數(shù)μ以及迭代次數(shù)λ，由衛(wèi)星鐘面時間信息來確定。同時，地面接收機也根據(jù)鐘面時間信息來獲得這三個參數(shù)值，生成與衛(wèi)星發(fā)射機一致的混沌序列，對接收到的信號進(jìn)行解擴。由于時間的不斷變化，生成的混沌序列也隨之不斷改變，增大了非合作方的破譯難度。同時，收發(fā)雙方利用時間信息生成混沌序列，相比傳統(tǒng)的用存儲器存儲擴頻序列、用信道傳輸同步信息等方式提高了資源利用率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信領(lǐng)域，具體涉及一種基于時間參數(shù)的混沌序列擴頻通信方法。
背景技術(shù)
在衛(wèi)星通信領(lǐng)域中，因為衛(wèi)星通信信道的開放性，使得通信信息的隱蔽性較差，易被非合作方截獲。目前衛(wèi)星通信中常用擴頻技術(shù)來提升信號的抗截獲能力。傳統(tǒng)的擴頻技術(shù)常采用m序列、Gold序列等邏輯序列作為擴頻序列，因其具有良好的自相關(guān)性能。但隨著信號檢測方法的不斷發(fā)展，上述邏輯序列的弊端也逐漸暴露，相關(guān)性好的序列數(shù)量有限、抗截獲能力差、保密性不強等，使得眾多學(xué)者開始研究其他的擴頻序列。混沌序列因為具有良好的隨機性、相關(guān)特性、初值敏感性、遍歷性以及數(shù)量眾多等優(yōu)勢，開始進(jìn)入大家的視野。
混沌序列的生成主要受初始值、分形參數(shù)和迭代次數(shù)的控制，一旦掌握了上述三個參數(shù)，就可將混沌序列復(fù)現(xiàn)出來。此外，如果只采用單一的混沌映射，得到的混沌序列就非常簡單，隨著檢測技術(shù)的不斷成熟，信號容易被非合作方截獲。所以如何改變混沌序列的初始值、分形參數(shù)和迭代次數(shù)三個參數(shù)，獲得盡可能多的混沌序列，是目前研究的一個熱點。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供的基于時間參數(shù)的混沌序列擴頻通信方法，該方法在保證原來混沌序列優(yōu)點的基礎(chǔ)上，還使混沌序列的初始值、分形參數(shù)、迭代次數(shù)三個參數(shù)隨時間不斷變化，可提供數(shù)量眾多且實時變化的混沌序列，提升通信安全性。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于時間參數(shù)的混沌序列擴頻通信方法，包括以下步驟：
S1、記錄衛(wèi)星發(fā)射機當(dāng)前時刻的時間值信息T1；
S2、基于記錄的時間值信息T1，在衛(wèi)星發(fā)射機中生成混沌序列x；
S3、利用生成的混沌序列x對機密信號S進(jìn)行擴頻處理，將擴頻處理后的信號S1通過載波調(diào)制得到信號S2發(fā)送至地面接收機；
S4、根據(jù)地面接收機接收到信號S2'時的時間值信息T2，在地面接收機中生成與衛(wèi)星發(fā)射機中一致的混沌序列x'；
S5、基于地面接收機中生成的混沌序列x'，對接收到的信號S2'進(jìn)行處理，恢復(fù)出機密信號S，實現(xiàn)擴頻通信。
進(jìn)一步地，所述步驟S1中的時間值信息T1為衛(wèi)星發(fā)射機發(fā)出信號傳輸指令時的鐘面信息，所述時間值信息T1包括年、月、日、時、分和秒；其中，年取后兩位記為a、月記為b，日記為c，時記為d，分記為e，秒取整數(shù)記為f。
進(jìn)一步地，所述步驟S2中具體為：
S21、基于記錄的時間值信息T1，在衛(wèi)星發(fā)射機中依次生成初始值x(0)、分形參數(shù)μ以及迭代次數(shù)λ；
S22、基于獲得的初始值x(0)、分形參數(shù)μ以及迭代次數(shù)λ，生成混沌序列x：
x(k+1)＝μ*x(k)*(1-x(k)),k＝0,1,2,…,λ
式中，x(k)表示混沌序列x的第k位值。
進(jìn)一步地，所述步驟S21中，所述初始值x(0)、分形參數(shù)μ以及迭代次數(shù)λ的表達(dá)式為：
進(jìn)一步地，所述初始值x(0)的約束條件為：0x(0)1，且0≤a≤99，0≤b≤23，當(dāng)a＝0,b＝0時，x(0)＝0.91；
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