1.一種時(shí)空混沌矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器偏移載波調(diào)制方法,用于無偏移載波調(diào)制,其特征是,包括:
S1構(gòu)建矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器G,G由單個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)矢量X+Yj構(gòu)成,在IM+N維線性空間其分量為{x(i)+y(i)j},稱為復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,{x(i)}和{y(i)}為一系列順序排列且分別相互耦合的狀態(tài)分量;i表示復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的位置序號,i=1,2,...IM+N,IM、N均為正整數(shù),前或后IM個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量記為擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,其位置序號i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM];后或前N個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量記為有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,其位置序號i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N],有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量{x(i)}和{y(i)}分別構(gòu)成偽隨機(jī)碼發(fā)生器G1、G2;
S2擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量構(gòu)成G0,擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)的位置偏移量最大值;
S3構(gòu)建分別作用于有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù),具體為:
作用于實(shí)部或虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù)為一組相同次方或不同次方的含不同參數(shù)值的函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)和/或變量,以函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)的非線性強(qiáng)度為權(quán),將一部分函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第一函數(shù)項(xiàng),將剩余函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第二函數(shù)項(xiàng);以變量的非線性強(qiáng)度為權(quán),將一部分變量加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第一變量項(xiàng),將剩余變量加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第二變量項(xiàng);將第一函數(shù)項(xiàng)、第二函數(shù)項(xiàng)、第一變量項(xiàng)和第二變量項(xiàng)按預(yù)設(shè)方式進(jìn)行包括加、減、乘、除中至少兩種運(yùn)算的混合運(yùn)算,再加上對應(yīng)實(shí)常數(shù)項(xiàng),所得多項(xiàng)式即作用于實(shí)部或虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù);
S4參數(shù)初始化及采用偽隨機(jī)數(shù)序列或由不同實(shí)數(shù)構(gòu)成的實(shí)數(shù)序列初始化G中有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量和G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值;
S5使用構(gòu)建的多組非線性函數(shù)分別對有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置和偏移位置的當(dāng)前狀態(tài)值進(jìn)行作用,得實(shí)部作用值和虛部作用值;以不同的擴(kuò)散系數(shù)、互耦合系數(shù)分別為實(shí)部作用值和虛部作用值的加權(quán)系數(shù),對實(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,通過狀態(tài)迭代產(chǎn)生隨時(shí)間分布的復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列;
S6采用當(dāng)前有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量獲得的復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列或?qū)崝?shù)序列,修改G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值,或利用這些修改的狀態(tài)值相互間進(jìn)行重新組合排列;然后,讀取G中下一個(gè)有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,對下一個(gè)有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量執(zhí)行步驟S5;當(dāng)G中所有有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量均完成狀態(tài)迭代,執(zhí)行步驟S7;
S7分別從G1和G2中相關(guān)分量抽頭提取隨時(shí)間分布的實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列,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);
S8對實(shí)部第一偽隨機(jī)數(shù)和虛部第一偽隨機(jī)數(shù)中絕對值大于第一閾值的絕對值的尖峰值,以尖峰值前后相鄰值的統(tǒng)計(jì)分析值代替尖峰值,得實(shí)部第二偽隨機(jī)數(shù)和虛部第二偽隨機(jī)數(shù);去尖峰用于調(diào)整偽隨機(jī)數(shù)的狀態(tài)值,改變后續(xù)產(chǎn)生測距碼的碼型;第一閾值設(shè)為尖峰值前或后鄰近值的絕對值一倍的值;
S9將實(shí)部第二偽隨機(jī)數(shù)和虛部第二偽隨機(jī)數(shù)中各實(shí)數(shù)隨機(jī)數(shù)按時(shí)間順序分別與第一基準(zhǔn)值比較,若大于第一基準(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;第一基準(zhǔn)值分別為描述實(shí)部第二偽隨機(jī)數(shù)和虛部第二偽隨機(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;
S10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,即無頻率偏移測距碼;
S11采用無頻率偏移測距碼對衛(wèi)星導(dǎo)航信號進(jìn)行跟蹤捕獲。
2.一種時(shí)空混沌矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器偏移載波調(diào)制方法,用于實(shí)數(shù)偏移載波調(diào)制,其特征是,包括:
S1構(gòu)建矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器G,G由單個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)矢量X+Yj構(gòu)成,在IM+N維線性空間其分量為{x(i)+y(i)j},稱為復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,{x(i)}和{y(i)}為一系列順序排列且分別相互耦合的狀態(tài)分量;i表示復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的位置序號,i=1,2,...IM+N,IM、N均為正整數(shù),前或后IM個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量記為擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,其位置序號i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM];后或前N個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量記為有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,其位置序號i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N],有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量{x(i)}和{y(i)}分別構(gòu)成偽隨機(jī)碼發(fā)生器G1、G2;
S2擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量構(gòu)成G0,擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)的位置偏移量最大值;
S3構(gòu)建分別作用于有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù),具體為:
作用于實(shí)部或虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù)為一組相同次方或不同次方的含不同參數(shù)值的函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)和/或變量,以函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)的非線性強(qiáng)度為權(quán),將一部分函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第一函數(shù)項(xiàng),將剩余函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第二函數(shù)項(xiàng);以變量的非線性強(qiáng)度為權(quán),將一部分變量加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第一變量項(xiàng),將剩余變量加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第二變量項(xiàng);將第一函數(shù)項(xiàng)、第二函數(shù)項(xiàng)、第一變量項(xiàng)和第二變量項(xiàng)按預(yù)設(shè)方式進(jìn)行包括加、減、乘、除中至少兩種運(yùn)算的混合運(yùn)算,再加上對應(yīng)實(shí)常數(shù)項(xiàng),所得多項(xiàng)式即作用于實(shí)部或虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù);
S4參數(shù)初始化及采用偽隨機(jī)數(shù)序列或由不同實(shí)數(shù)構(gòu)成的實(shí)數(shù)序列初始化G中有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量和G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值;
S5使用構(gòu)建的多組非線性函數(shù)分別對有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置和偏移位置的當(dāng)前狀態(tài)值進(jìn)行作用,得實(shí)部作用值和虛部作用值;以不同的擴(kuò)散系數(shù)、互耦合系數(shù)分別為實(shí)部作用值和虛部作用值的加權(quán)系數(shù),對實(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,通過狀態(tài)迭代產(chǎn)生隨時(shí)間分布的復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列;
S6采用當(dāng)前有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量獲得的復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列或?qū)崝?shù)序列,修改G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值,或利用這些修改的狀態(tài)值相互間進(jìn)行重新組合排列;然后,讀取G中下一個(gè)有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,對下一個(gè)有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量執(zhí)行步驟S5;當(dāng)G中所有有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量均完成狀態(tài)迭代,執(zhí)行步驟S7;
S7分別從G1和G2中相關(guān)分量抽頭提取隨時(shí)間分布的實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列,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);
S8將實(shí)部第一偽隨機(jī)數(shù)和虛部第一偽隨機(jī)數(shù)分別與相位正交的第一實(shí)數(shù)偏移載波和第二實(shí)數(shù)偏移載波相乘,得實(shí)部第三偽隨機(jī)數(shù)和虛部第三偽隨機(jī)數(shù);
S9對實(shí)部第三偽隨機(jī)數(shù)和虛部第三偽隨機(jī)數(shù)中絕對值大于第二閾值的絕對值的尖峰值,以尖峰值前后相鄰值的統(tǒng)計(jì)分析值代替尖峰值,得實(shí)部第四偽隨機(jī)數(shù)和虛部第四偽隨機(jī)數(shù);去尖峰用于調(diào)整偽隨機(jī)數(shù)的狀態(tài)值,改變后續(xù)產(chǎn)生測距碼的碼型;第二閾值設(shè)為尖峰值前或后鄰近值的絕對值一倍的值;
S10將實(shí)部第四偽隨機(jī)數(shù)和虛部第四偽隨機(jī)數(shù)中各實(shí)數(shù)隨機(jī)數(shù)按時(shí)間順序分別與第二基準(zhǔn)值比較,若大于第二基準(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四偽隨機(jī)碼和第五偽隨機(jī)碼;第二基準(zhǔn)值分別為描述實(shí)部第四偽隨機(jī)數(shù)和虛部第四偽隨機(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;
S11將第四偽隨機(jī)碼和第五偽隨機(jī)碼進(jìn)行模二和,得第六偽隨機(jī)碼;
S12從第六偽隨機(jī)碼獲得偽隨機(jī)性良好的經(jīng)偏移載波調(diào)制的測距碼,即第一頻率偏移測距碼;
S13采用第一頻率偏移測距碼對衛(wèi)星導(dǎo)航信號進(jìn)行跟蹤捕獲。
3.一種時(shí)空混沌矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器偏移載波調(diào)制方法,用于二值化偏移載波調(diào)制,其特征是,包括:
S1構(gòu)建矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器G,G由單個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)矢量X+Yj構(gòu)成,在IM+N維線性空間其分量為{x(i)+y(i)j},稱為復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,{x(i)}和{y(i)}為一系列順序排列且分別相互耦合的狀態(tài)分量;i表示復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的位置序號,i=1,2,...IM+N,IM、N均為正整數(shù),前或后IM個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量記為擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,其位置序號i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM];后或前N個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量記為有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,其位置序號i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N],有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量{x(i)}和{y(i)}分別構(gòu)成偽隨機(jī)碼發(fā)生器G1、G2;
S2擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量構(gòu)成G0,擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)的位置偏移量最大值;
S3構(gòu)建分別作用于有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù),具體為:
作用于實(shí)部或虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù)為一組相同次方或不同次方的含不同參數(shù)的函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)和/或變量,以函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)的非線性強(qiáng)度為權(quán),將一部分函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第一函數(shù)項(xiàng),將剩余函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第二函數(shù)項(xiàng);以變量的非線性強(qiáng)度為權(quán),將一部分變量加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第一變量項(xiàng),將剩余變量加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第二變量項(xiàng);將第一函數(shù)項(xiàng)、第二函數(shù)項(xiàng)、第一變量項(xiàng)和第二變量項(xiàng)按預(yù)設(shè)方式進(jìn)行包括加、減、乘、除中至少兩種運(yùn)算的混合運(yùn)算,再加上對應(yīng)實(shí)常數(shù)項(xiàng),所得多項(xiàng)式即作用于實(shí)部或虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù);
S4參數(shù)初始化及采用偽隨機(jī)數(shù)序列或由不同實(shí)數(shù)構(gòu)成的實(shí)數(shù)序列初始化G中有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量和G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值;
S5使用構(gòu)建的多組非線性函數(shù)分別對有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置和偏移位置的當(dāng)前狀態(tài)值進(jìn)行作用,得實(shí)部作用值和虛部作用值;以不同的擴(kuò)散系數(shù)、互耦合系數(shù)分別為實(shí)部作用值和虛部作用值的加權(quán)系數(shù),對實(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,通過狀態(tài)迭代產(chǎn)生隨時(shí)間分布的復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列;
S6采用當(dāng)前有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量獲得的復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列或?qū)崝?shù)序列,修改G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值,或利用這些修改的狀態(tài)值相互間進(jìn)行重新組合排列;然后,讀取G中下一個(gè)有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,對下一個(gè)有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量執(zhí)行步驟S5;當(dāng)G中所有有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量均完成狀態(tài)迭代,執(zhí)行步驟S7;
S7分別從G1和G2中相關(guān)分量抽頭提取隨時(shí)間分布的實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列,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);
S8對實(shí)部第一偽隨機(jī)數(shù)和虛部第一偽隨機(jī)數(shù)中絕對值大于第一閾值的絕對值的尖峰值,以尖峰值前后相鄰值的統(tǒng)計(jì)分析值代替尖峰值,得實(shí)部第二偽隨機(jī)數(shù)和虛部第二偽隨機(jī)數(shù);去尖峰用于調(diào)整偽隨機(jī)數(shù)的狀態(tài)值,改變后續(xù)產(chǎn)生測距碼的碼型;第一閾值設(shè)為尖峰值前或后鄰近值的絕對值一倍的值;
S9將實(shí)部第二偽隨機(jī)數(shù)和虛部第二偽隨機(jī)數(shù)中各實(shí)數(shù)隨機(jī)數(shù)按時(shí)間順序分別與第一基準(zhǔn)值比較,若大于第一基準(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;第一基準(zhǔn)值分別為描述實(shí)部第二偽隨機(jī)數(shù)和虛部第二偽隨機(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;
S10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;
S11二值化第三實(shí)數(shù)偏移載波,具體為:以第三實(shí)數(shù)偏移載波的統(tǒng)計(jì)分析值為第三基準(zhǔn)值,第三實(shí)數(shù)偏移載波中大于第三基準(zhǔn)值的實(shí)數(shù)偏移載波值取值1,不大于第三基準(zhǔn)值的實(shí)數(shù)偏移載波值取值0;
S12將第三偽隨機(jī)碼與二值化的第三實(shí)數(shù)偏移載波進(jìn)行模二和,得第七偽隨機(jī)碼;
S13從第七偽隨機(jī)碼獲得偽隨機(jī)性良好的經(jīng)偏移載波調(diào)制的測距碼,即第二頻率偏移測距碼;
S14采用第二頻率偏移測距碼對衛(wèi)星導(dǎo)航信號進(jìn)行跟蹤捕獲。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的時(shí)空混沌矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器偏移載波調(diào)制方法,其特征是:
步驟S3中,非線性函數(shù)由一組相同次方或不同次方的含有不同參數(shù)值的函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)和/或變量、作為每個(gè)函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)和/或變量權(quán)值的非線性強(qiáng)度和實(shí)常數(shù)構(gòu)成的多項(xiàng)式,其中函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)包含的參數(shù)為工作頻率、函數(shù)的次方、函數(shù)的幅度值、函數(shù)的相位值、位置序號、位置偏移量、狀態(tài)平移量,變量包含的參數(shù)為變量的次方、位置序號、位置偏移量、狀態(tài)平移量,參數(shù)中實(shí)數(shù)精度為10-5,且有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的實(shí)部和虛部非線性函數(shù)包含的函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)的相位分別正交,非線性函數(shù)中以非線性強(qiáng)度為權(quán)值的函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)和/或變量之間進(jìn)行①加、減、乘或除的運(yùn)算、②預(yù)設(shè)混合運(yùn)算。
5.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的時(shí)空混沌矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器偏移載波調(diào)制方法,其特征是:
步驟S4中,由不同實(shí)數(shù)構(gòu)成或重新排列的的實(shí)數(shù)序列初始化G中有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量和G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值,所述的實(shí)數(shù)序列要保證G中有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量處于混沌工作狀態(tài),若實(shí)數(shù)序列不能保證混沌工作狀態(tài),需要調(diào)整函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)和/或變量的非線性強(qiáng)度、非線性函數(shù)的擴(kuò)散系數(shù)和互耦合系數(shù)。
6.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的時(shí)空混沌矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器偏移載波調(diào)制方法,其特征是:
步驟S4中,采用偽隨機(jī)數(shù)序列或重新排列的偽隨機(jī)數(shù)序列初始化G中有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量和G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值,具體為:
分別構(gòu)建兩個(gè)線性偽隨機(jī)碼發(fā)生器,記為第一線性偽隨機(jī)碼發(fā)生器和第二線性偽隨機(jī)碼發(fā)生器;
分別驅(qū)動(dòng)第一線性偽隨機(jī)碼發(fā)生器和第二線性偽隨機(jī)碼發(fā)生器并從相關(guān)寄存器抽頭輸出第八偽隨機(jī)碼和第九偽隨機(jī)碼;
將第八偽隨機(jī)碼和第九偽隨機(jī)碼中0、1分別設(shè)置為不同小數(shù),轉(zhuǎn)變?yōu)榈谖鍌坞S機(jī)數(shù)和第六偽隨機(jī)數(shù);若所得偽隨機(jī)數(shù)不能保證有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量處于混沌工作狀態(tài),需調(diào)整函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)和/或變量的非線性強(qiáng)度、非線性函數(shù)的擴(kuò)散系數(shù)和互耦合系數(shù);
第五偽隨機(jī)數(shù)和第六偽隨機(jī)數(shù)即分別為復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的實(shí)部和虛部的初始值。
7.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的時(shí)空混沌矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器偏移載波調(diào)制方法,其特征是:
步驟S5中,對作用于有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部的非線性函數(shù)作用值進(jìn)行①加、減、乘或除的運(yùn)算、②預(yù)設(shè)混合運(yùn)算、③以擴(kuò)散系數(shù)或互耦合系數(shù)為權(quán)值的加、減、乘或除的運(yùn)算或④以擴(kuò)散系數(shù)或互耦合系數(shù)為權(quán)值的預(yù)設(shè)混合運(yùn)算。
8.一種時(shí)空混沌矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器偏移載波調(diào)制系統(tǒng),用于無偏移載波調(diào)制,其特征是,包括:
(1)矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器構(gòu)建模塊,用于構(gòu)建矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器G,G由單個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)矢量X+Yj構(gòu)成,在IM+N維線性空間其分量為{x(i)+y(i)j},稱為復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,{x(i)}和{y(i)}為一系列順序排列且分別相互耦合的狀態(tài)分量;i表示復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的位置序號,i=1,2,...IM+N,IM、N均為正整數(shù),前或后IM個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量記為擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,其位置序號i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM];后或前N個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量記為有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,其位置序號i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N],有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量{x(i)}和{y(i)}分別構(gòu)成偽隨機(jī)碼發(fā)生器G1、G2;
(2)擴(kuò)展模塊,用于擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量構(gòu)成G0,擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)的位置偏移量最大值;
(3)非線性函數(shù)構(gòu)建模塊,用于構(gòu)建分別作用于有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù),具體為:
作用于實(shí)部或虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù)為一組相同次方或不同次方的含不同參數(shù)值的函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)和/或變量,以函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)的非線性強(qiáng)度為權(quán),將一部分函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第一函數(shù)項(xiàng),將剩余函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第二函數(shù)項(xiàng);以變量的非線性強(qiáng)度為權(quán),將一部分變量加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第一變量項(xiàng),將剩余變量加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第二變量項(xiàng);將第一函數(shù)項(xiàng)、第二函數(shù)項(xiàng)、第一變量項(xiàng)和第二變量項(xiàng)按預(yù)設(shè)方式進(jìn)行包括加、減、乘、除中至少兩種運(yùn)算的混合運(yùn)算,再加上對應(yīng)實(shí)常數(shù)項(xiàng),所得多項(xiàng)式即作用于實(shí)部或虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù);
(4)初始化模塊,用于參數(shù)初始化及采用偽隨機(jī)數(shù)序列或由不同實(shí)數(shù)構(gòu)成的實(shí)數(shù)序列初始化G中有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量和G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值;
(5)狀態(tài)迭代模塊,用于使用構(gòu)建的多組非線性函數(shù)分別對有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置和偏移位置的當(dāng)前狀態(tài)值進(jìn)行作用,得實(shí)部作用值和虛部作用值;以不同的擴(kuò)散系數(shù)、互耦合系數(shù)分別為實(shí)部作用值和虛部作用值的加權(quán)系數(shù),對實(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,通過狀態(tài)迭代產(chǎn)生隨時(shí)間分布的復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列;
(6)判斷模塊,用于采用當(dāng)前有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量獲得的復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列或?qū)崝?shù)序列,修改G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值,或利用這些修改的狀態(tài)值相互間進(jìn)行重新組合排列;然后,讀取G中下一個(gè)有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,對下一個(gè)有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量轉(zhuǎn)至狀態(tài)迭代模塊;當(dāng)G中所有有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量均完成狀態(tài)迭代,轉(zhuǎn)至實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列提取模塊;
(7)實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列提取模塊,用于分別從G1和G2中相關(guān)分量抽頭提取隨時(shí)間分布的實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列,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);
(8)去尖峰信號模塊,用于對實(shí)部第一偽隨機(jī)數(shù)和虛部第一偽隨機(jī)數(shù)中絕對值大于第一閾值的絕對值的尖峰值,以尖峰值前后相鄰值的統(tǒng)計(jì)分析值代替尖峰值,得實(shí)部第二偽隨機(jī)數(shù)和虛部第二偽隨機(jī)數(shù);去尖峰用于調(diào)整偽隨機(jī)數(shù)的狀態(tài)值,改變后續(xù)產(chǎn)生測距碼的碼型;第一閾值設(shè)為尖峰值前或后鄰近值的絕對值一倍的值;
(9)二值化模塊,用于將實(shí)部第二偽隨機(jī)數(shù)和虛部第二偽隨機(jī)數(shù)中各實(shí)數(shù)隨機(jī)數(shù)按時(shí)間順序分別與第一基準(zhǔn)值比較,若大于第一基準(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;第一基準(zhǔn)值分別為描述實(shí)部第二偽隨機(jī)數(shù)和虛部第二偽隨機(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;
(10)模二和模塊,用于將第一偽隨機(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,即無頻率偏移測距碼;
(11)跟蹤捕獲模塊,用于采用無頻率偏移測距碼對衛(wèi)星導(dǎo)航信號進(jìn)行跟蹤捕獲。
9.一種時(shí)空混沌矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器偏移載波調(diào)制系統(tǒng),用于實(shí)數(shù)偏移載波調(diào)制,其特征是,包括:
(1)矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器構(gòu)建模塊,用于構(gòu)建矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器G,G由單個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)矢量X+Yj構(gòu)成,在IM+N維線性空間其分量為{x(i)+y(i)j},稱為復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,{x(i)}和{y(i)}為一系列順序排列且分別相互耦合的狀態(tài)分量;i表示復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的位置序號,i=1,2,...IM+N,IM、N均為正整數(shù),前或后IM個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量記為擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,其位置序號i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM];后或前N個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量記為有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,其位置序號i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N],有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量{x(i)}和{y(i)}分別構(gòu)成偽隨機(jī)碼發(fā)生器G1、G2;
(2)擴(kuò)展模塊,用于擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量構(gòu)成G0,擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)的位置偏移量最大值;
(3)非線性函數(shù)構(gòu)建模塊,用于構(gòu)建分別作用于有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù),具體為:
作用于實(shí)部或虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù)為一組相同次方或不同次方的含不同參數(shù)值的函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)和/或變量,以函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)的非線性強(qiáng)度為權(quán),將一部分函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第一函數(shù)項(xiàng),將剩余函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第二函數(shù)項(xiàng);以變量的非線性強(qiáng)度為權(quán),將一部分變量加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第一變量項(xiàng),將剩余變量加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第二變量項(xiàng);將第一函數(shù)項(xiàng)、第二函數(shù)項(xiàng)、第一變量項(xiàng)和第二變量項(xiàng)按預(yù)設(shè)方式進(jìn)行包括加、減、乘、除中至少兩種運(yùn)算的混合運(yùn)算,再加上對應(yīng)實(shí)常數(shù)項(xiàng),所得多項(xiàng)式即作用于實(shí)部或虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù);
(4)初始化模塊,用于參數(shù)初始化及采用偽隨機(jī)數(shù)序列或由不同實(shí)數(shù)構(gòu)成的實(shí)數(shù)序列初始化G中有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量和G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值;
(5)狀態(tài)迭代模塊,用于使用構(gòu)建的多組非線性函數(shù)分別對有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置和偏移位置的當(dāng)前狀態(tài)值進(jìn)行作用,得實(shí)部作用值和虛部作用值;以不同的擴(kuò)散系數(shù)、互耦合系數(shù)分別為實(shí)部作用值和虛部作用值的加權(quán)系數(shù),對實(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,通過狀態(tài)迭代產(chǎn)生隨時(shí)間分布的復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列;
(6)判斷模塊,用于采用當(dāng)前有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量獲得的復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列或?qū)崝?shù)序列,修改G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值,或利用這些修改的狀態(tài)值相互間進(jìn)行重新組合排列;然后,讀取G中下一個(gè)有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,對下一個(gè)有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量轉(zhuǎn)至狀態(tài)迭代模塊;當(dāng)G中所有有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量均完成狀態(tài)迭代,轉(zhuǎn)至實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列提取模塊;
(7)實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列提取模塊,用于分別從G1和G2中相關(guān)分量抽頭提取隨時(shí)間分布的實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列,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);
(8)偏移載波調(diào)制模塊,用于將實(shí)部第一偽隨機(jī)數(shù)和虛部第一偽隨機(jī)數(shù)分別與相位正交的第一實(shí)數(shù)偏移載波和第二實(shí)數(shù)偏移載波相乘,得實(shí)部第三偽隨機(jī)數(shù)和虛部第三偽隨機(jī)數(shù);
(9)去尖峰信號模塊,用于對實(shí)部第三偽隨機(jī)數(shù)和虛部第三偽隨機(jī)數(shù)中絕對值大于第二閾值的絕對值的尖峰值,以尖峰值前后相鄰值的統(tǒng)計(jì)分析值代替尖峰值,得實(shí)部第四偽隨機(jī)數(shù)和虛部第四偽隨機(jī)數(shù);去尖峰用于調(diào)整偽隨機(jī)數(shù)的狀態(tài)值,改變后續(xù)產(chǎn)生測距碼的碼型;第二閾值設(shè)為尖峰值前或后鄰近值的絕對值一倍的值;
(10)二值化模塊,用于將實(shí)部第四偽隨機(jī)數(shù)和虛部第四偽隨機(jī)數(shù)中各實(shí)數(shù)隨機(jī)數(shù)按時(shí)間順序分別與第二基準(zhǔn)值比較,若大于第二基準(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四偽隨機(jī)碼和第五偽隨機(jī)碼;第二基準(zhǔn)值分別為描述實(shí)部第四偽隨機(jī)數(shù)和虛部第四偽隨機(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;
(11)模二和模塊,用于將第四偽隨機(jī)碼和第五偽隨機(jī)碼進(jìn)行模二和,得第六偽隨機(jī)碼;
(12)頻率偏移測距碼獲取模塊,用于從第六偽隨機(jī)碼獲得偽隨機(jī)性良好的經(jīng)偏移載波調(diào)制的測距碼,即第一頻率偏移測距碼;
(13)跟蹤捕獲模塊,用于采用第一頻率偏移測距碼對衛(wèi)星導(dǎo)航信號進(jìn)行跟蹤捕獲。
10.一種時(shí)空混沌矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器偏移載波調(diào)制系統(tǒng),用于二值化偏移載波調(diào)制,其特征是,包括:
(1)構(gòu)建矢量偽隨機(jī)碼發(fā)生器G,G由單個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)矢量X+Yj構(gòu)成,在IM+N維線性空間其分量為{x(i)+y(i)j},稱為復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,{x(i)}和{y(i)}為一系列順序排列且分別相互耦合的狀態(tài)分量;i表示復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的位置序號,i=1,2,...IM+N,IM、N均為正整數(shù),前或后IM個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量記為擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,其位置序號i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM];后或前N個(gè)復(fù)數(shù)狀態(tài)分量記為有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,其位置序號i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N],有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量{x(i)}和{y(i)}分別構(gòu)成偽隨機(jī)碼發(fā)生器G1、G2;
(2)擴(kuò)展模塊,用于擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量構(gòu)成G0,擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)的位置偏移量最大值;
(3)非線性函數(shù)構(gòu)建模塊,用于構(gòu)建分別作用于有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù),具體為:
作用于實(shí)部或虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù)為一組相同次方或不同次方的含不同參數(shù)值的函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)和/或變量,以函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)的非線性強(qiáng)度為權(quán),將一部分函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第一函數(shù)項(xiàng),將剩余函數(shù)和/或復(fù)合函數(shù)加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第二函數(shù)項(xiàng);以變量的非線性強(qiáng)度為權(quán),將一部分變量加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第一變量項(xiàng),將剩余變量加權(quán)求和得實(shí)部或虛部的第二變量項(xiàng);將第一函數(shù)項(xiàng)、第二函數(shù)項(xiàng)、第一變量項(xiàng)和第二變量項(xiàng)按預(yù)設(shè)方式進(jìn)行包括加、減、乘、除中至少兩種運(yùn)算的混合運(yùn)算,再加上對應(yīng)實(shí)常數(shù)項(xiàng),所得多項(xiàng)式即作用于實(shí)部或虛部當(dāng)前位置和偏移位置當(dāng)前狀態(tài)值的非線性函數(shù);
(4)初始化模塊,用于參數(shù)初始化及采用偽隨機(jī)數(shù)序列或由不同實(shí)數(shù)構(gòu)成的實(shí)數(shù)序列初始化G中有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量和G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值;
(5)狀態(tài)迭代模塊,用于使用構(gòu)建的多組非線性函數(shù)分別對有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量實(shí)部和虛部當(dāng)前位置和偏移位置的當(dāng)前狀態(tài)值進(jìn)行作用,得實(shí)部作用值和虛部作用值;以不同的擴(kuò)散系數(shù)、互耦合系數(shù)分別為實(shí)部作用值和虛部作用值的加權(quán)系數(shù),對實(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,通過狀態(tài)迭代產(chǎn)生隨時(shí)間分布的復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列;
(6)判斷模塊,用于采用當(dāng)前有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量獲得的復(fù)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列或?qū)崝?shù)序列,修改G0中擴(kuò)展復(fù)數(shù)狀態(tài)分量的狀態(tài)值,或利用這些修改的狀態(tài)值相互間進(jìn)行重新組合排列;然后,讀取G中下一個(gè)有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量,對下一個(gè)有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量轉(zhuǎn)至狀態(tài)迭代模塊;當(dāng)G中所有有效復(fù)數(shù)狀態(tài)分量均完成狀態(tài)迭代,轉(zhuǎn)至實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列提取模塊;
(7)實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列提取模塊,用于分別從G1和G2中相關(guān)分量抽頭提取隨時(shí)間分布的實(shí)數(shù)偽隨機(jī)數(shù)序列,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);
(8)去尖峰信號模塊,用于對實(shí)部第一偽隨機(jī)數(shù)和虛部第一偽隨機(jī)數(shù)中絕對值大于第一閾值的絕對值的尖峰值,以尖峰值前后相鄰值的統(tǒng)計(jì)分析值代替尖峰值,得實(shí)部第二偽隨機(jī)數(shù)和虛部第二偽隨機(jī)數(shù);去尖峰用于調(diào)整偽隨機(jī)數(shù)的狀態(tài)值,改變后續(xù)產(chǎn)生測距碼的碼型;第一閾值設(shè)為尖峰值前或后鄰近值的絕對值一倍的值;
(9)第一二值化模塊,用于將實(shí)部第二偽隨機(jī)數(shù)和虛部第二偽隨機(jī)數(shù)中各實(shí)數(shù)隨機(jī)數(shù)按時(shí)間順序分別與第一基準(zhǔn)值比較,若大于第一基準(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;第一基準(zhǔn)值分別為描述實(shí)部第二偽隨機(jī)數(shù)和虛部第二偽隨機(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;
(10)第一模二和模塊,用于將第一偽隨機(jī)碼和第二偽隨機(jī)碼進(jìn)行模二和,得第三偽隨機(jī)碼;
(11)第二二值化模塊,用于二值化第三實(shí)數(shù)偏移載波,具體為:以第三實(shí)數(shù)偏移載波的統(tǒng)計(jì)分析值為第三基準(zhǔn)值,第三實(shí)數(shù)偏移載波中大于第三基準(zhǔn)值的實(shí)數(shù)偏移載波值取值1,不大于第三基準(zhǔn)值的實(shí)數(shù)偏移載波值取值0;
(12)第二模二和模塊,用于將第三偽隨機(jī)碼與二值化的第三實(shí)數(shù)偏移載波進(jìn)行模二和,得第七偽隨機(jī)碼;
(13)頻率偏移測距碼獲取模塊,用于從第七偽隨機(jī)碼獲得偽隨機(jī)性良好的經(jīng)偏移載波調(diào)制的測距碼,即第二頻率偏移測距碼;
(14)跟蹤捕獲模塊,用于采用第二頻率偏移測距碼對衛(wèi)星導(dǎo)航信號進(jìn)行跟蹤捕獲。