[发明专利]一种用于非连续抽头模型的跳频序列预测方法

说明书

技术领域

本发明属于扩频通信处理技术，具体应用于具有非连续抽头模型特点的移位寄存器构造的跳频序列的预测。

背景技术

跳频通信是扩展频谱通信的一个分支，它通过利用伪码序列控制信号的频率在一个带宽范围内以一定速率进行跳变，使得跳频信号具有瞬时带宽宽、频点驻留时间短而降低了被截获的概率，因而广泛的应用于军事无线电抗干扰通信、民用移动通信、现代雷达和声纳等电子系统中。在认知通信领域中，通常对截获到的跳频信号通过检测、分析处理，估计出跳频点的频率，然后引导发射机将本方频率源的频率引导到当前发方正确的频率点，实现跳频通信的实时同步，进而保证收发双方的正常通信。

目前跳频系统的跳速发展越来越快，已经在每秒1000跳以上，部分已经发展到每秒万跳以上。另外跳频频率集中的频点数目前已达到数百，甚至上千。跳频系统的驻留时间也越来越短，通过估计频点引导本方发射机到估计的频率点时通常其发方的跳频信号的频点已经改变，从而无法跟踪高速跳频信号。

为了能对高速跳频信号(≥1000跳/秒)实施有效的跟踪同步，基于预测频点的跳频同步方式被提出来，它根据以截获的频点采用预测的方式来估计跳频信号的未来频点值，这种方法就回避了高速跳频信号驻留时间短，不利于引导和发射相同频率跳频信号的弱点。由于跳频信号的频点由伪码序列控制，不同时刻频点对应的伪码序列不同，因而对伪码序列的准确预测是实施预测式干扰的关键。

跳频伪码序列(或称跳频序列)一般采用m状态序列、M状态序列、R-S码、Gold码和钟控码等产生。由于由m状态序列构造的跳频序列容易产生、规律性强、有许多优良的性能，在跳频通信中最早获得广泛应用。所谓m状态序列就是将n级移位寄存器的内容均抽头输出，然后将得到的n位二进制数以第n级的内容为最高位，以第1级的内容为最低位直接转换成一个十进制数，随着移位寄存器内容的改变可以得到一个十进制数序列，该序列就称为是m状态序列，如果以m状态序列去控制频率合成器，则m状态序列就称为一个跳频序列。

构造跳频序列的移位寄存器结构有多种方式，其中以Lempel-Greenberger模型构造的m序列用于跳频频点的控制效果最好，这是由于序列的汉明自相关及两个序列之间的汉明互相关均达到了理论上的最小值，因此被称为最佳跳频序列。Lempel-Greenberger移位寄存器根据抽头是否连续分为构造最佳跳频序列族的Lempel-Greenberger模型和构造最佳跳频序列族的非连续抽头模型，如图1和图2所示。

最佳跳频序列族的模型是在n级线性移位寄存器中选取r个相邻或不相邻寄存器进行抽头输出，然后将输出的r位二进制数与另一个给定的r位二进制数V_r-1，L，V₀，V₁逐位进行异或运算，最后将运算结果对频率合成器进行控制。其中C_k的取值可以为0或1。基于移位寄存器预测跳频序列的原理可以简单叙述如下：