具有优异汉明相关特性的混沌跳频序列构造方法

跳频通信具有码分多址、频带共享、抗干扰和抗截获的能力,在无线通信系统中得到了广泛的应用。目前基于混沌方法构造的跳频序列大多具有较高的线性复杂度,所得到的跳频序列虽然具有良好的随机性,但是其汉明相关性还不够。在选取具有优异汉明相关特性的m序列的基础上,结合混沌序列,利用笛卡尔积构造得到了具有优异汉明自相关性的跳频序列。该跳频序列具备与混沌序列一致的线性复杂度,而且可以保证其周期不小于m序列的周期,汉明自相关值不超过m序列的汉明自相关值。

跳频序列部分汉明相关理论界及其最优构造

具有优良部分汉明相关特性的跳频序列在通信和雷达中具有重要应用,与循环码、差族和差填充等数学对象具有紧密的联系.介绍跳频序列部分函数相关性的理论界及最优构造的研究现状,包括单条跳频序列的部分汉明相关理论界、跳频序列集的部分汉明相关性的下界、跳频序列集关于部分汉明相关的序列集大小的上界、具有最优序列集大小的严格最优部分汉明相关跳频序列集的新理论界,以及多类具有最优部分相关性质的跳频序列(集)的构造.

跳频序列的时频二维汉明相关理论界

在高速移动环境中,传输时延和频率偏移是影响跳频信号的2大因素.因此,研究在传输时延和频率偏移同时存在下的时频二维跳频序列具有重大实用价值.时频二维汉明相关函数满足的理论界是判定跳频序列性能优劣的重要准则.因此,对时频二维汉明相关函数进行了研究,并给出了关于时频二维汉明相关函数、序列个数、频隙个数、序列长度和频移范围的新理论界,证明了刘元慧的理论界以及Peng-Fan界为新理论界的特殊情况.

跳频序列非周期部分汉明相关理论界研究

数据链是无人集群系统的重要网络结构,网络组间采用跳频技术实现抗干扰。跳频序列的非周期部分汉明相关能全面衡量跳频序列在不同相关窗大小下的抗干扰性能,其对于系统性能的评价非常重要。文章建立了关于跳频序列集非周期部分汉明相关的理论下界,推导了跳频序列集中序列的长度和数量、频隙集的大小、相关窗窗口大小与最大非周期部分汉明自相关以及最大非周期部分汉明互相关的不等式关系。可以用得出的理论界来判断所使用的跳频序列集关于非周期部分汉明相关的优劣。

一类具有最优平均汉明相关特性的跳频序列族

平均汉明相关是评价跳频序列性能的重要判据之一。该文基于模p的高次剩余构造了一类长度为p2,序列族的大小为(p?1)2的跳频序列族。该跳频序列族的平均汉明自相关值为0,平均汉明互相关值为1,关于平均汉明相关理论界是最优的。

新的具有最优平均汉明相关性的跳频序列族

平均汉明相关值是评价跳频序列族性能的一个重要参数。首先给出了Whiteman广义分圆类的一个推广,并且给出该推广的分圆类的一些性质。其次,基于推广的Whiteman广义分圆类构造了新的跳频序列族,并证明了新构造的跳频序列族关于平均汉明相关界是最优的。

两类跳频序列集时频二维汉明相关性的分析

多普勒频移对现代扩频通信系统性能有着重要影响,设计跳频序列时需考虑具有时延和多普勒频移情形下序列的相关性。研究了跳频序列集时频最大周期汉明相关值的理论界,计算了Cai跳频序列集的时频二维周期汉明相关值,用该理论界检验了这类跳频序列集的二维周期汉明相关值,并进一步得到了部分达到最优的跳频序列;最后对多项式同余跳频序列集的二维周期汉明相关值进行了分析。

跳频序列集的时频二维部分汉明相关理论界

跳频序列集的时频二维汉明相关性是衡量跳频通信抗干扰性的指标之一。首先提出了跳频序列时频二维部分汉明自相关函数和时频二维部分汉明互相关函数的概念,然后为了揭示跳频序列时频二维部分汉明相关函数与跳频序列集各个参数之间的关系,给出了由跳频序列时频二维部分汉明相关函数值、频隙个数、序列长度、序列个数构成的理论界。这些界为跳频序列集的评价和设计提供了理论依据。

分圆跳频序列的时频二维汉明相关性

跳频序列的汉明相关性是跳频通信抗干扰性的指标之一。以往跳频序列的汉明相关性由只包含时延变量的一维汉明相关函数表示。本文将分圆跳频序列的汉明相关性用包含时延和频移两个变量的二维汉明相关函数表示,既考虑时延又考虑频率偏移因素下分圆跳频序列的汉明相关性。本文将序列长度为奇素数,频隙集分别为有限整数环和有限整数环加无穷量的两类分圆跳频序列的时频二维汉明相关性用每个分圆类集大小表示出来,并且指出频隙集为有限整数环加无穷量的分圆跳频序列(集)具有最优时频二维汉明相关性。

低碰撞区跳频序列平均部分汉明相关理论界研究

平均汉明相关是评价跳频序列性能的重要判据之一。通常在系统应用中,相关窗的长度小于所选择的跳频序列的周期,所以研究跳频序列部分汉明相关性能显得尤为重要。文章建立了低碰撞区跳频序列集平均部分汉明相关的理论界,并通过理论界给出了跳频序列集序列长度、序列个数、频隙个数、平均部分汉明自相关和平均部分汉明互相关所满足的理论约束关系,同时还证明了常规跳频序列的Peng-Peng-Tang-Niu界是本文结果的特殊情况。

蓝牙23跳系统信道跳频序列汉明相关性的改善

测试结果表明 ,蓝牙 2 3跳系统的信道跳频序列并没有很好的汉明相关特性。从序列构造中的结构特征来看 ,汉明相关性恶化的主要原因 ,是码序列相邻分组中偶、奇码段都有恒定的段间隔 (例如 2 3跳为8)。针对这个原因 ,探讨性地给出一个方法 ,将恒定的段间隔修改为利用一个随机产生的固定段间隔表 ,测试发现 ,此措施可以显著地改善汉明相关性能。

一类交织序列的汉明相关特性

构造了一类具有最佳相关性质的新的通信序列，这些序列可以较好地应用到跳频通信系统中．同时给出了它们的汉明相关特性，就汉明相关特性而言，选择合适的参数时，这类序列达到了理论界限并具有了较好的相关性能．

基于分圆理论和中国剩余定理的最优平均汉明相关跳频序列集构造

在跳频通信系统中,跳频序列的性能对整个跳频通信系统有着决定性的影响。设计出满足理论界要求的跳频序列集是研究跳频通信系统的关键内容。平均汉明相关值是衡量跳频序列性能优劣的重要指标。文章首先根据环上分圆的性质选取基序列,然后基于分圆理论和中国剩余定理,扩展序列构造了一类具有灵活参数的跳频序列集,并证明了所得到的跳频序列集关于平均汉明相关理论界最优。

一类最优汉明相关性能的跳频序列集

跳频码分多址广泛应用于蓝牙、超宽带、军事、雷达等通信系统中。跳频序列的性能对跳频系统的性能有很大的影响,寻求和设计具有理想性能的跳频序列是至关重要的。采用具有理想自相关特性的d-型函数和幂函数,构造了一类跳频序列集,并计算得到该序列集的汉明自相关和汉明互相关性质。通过研究结果表明,该类跳频序列集具有最优的最大汉明相关值。此外,基于HG函数利用该方法可以构造得到一类最优跳频序列集,且该序列集具有较大线性复杂度。

基于d-型函数的具有最优周期部分汉明相关的跳频序列

基于d-型函数,提出了两类具有最优周期部分汉明相关的跳频序列的构造方法。研究表明,对于任意相关窗长,新构造的跳频序列都是最优的。

一类具有最优汉明自相关特性的跳频序列

在跳频多址通信系统中,设计具有最优汉明相关特性的跳频序列是至关重要的.基于具有平衡性及差平衡性的函数与具有差平衡性的d-型函数的复合函数,本文构造了一类跳频序列.该类跳频序列的汉明自相关达到了Lempe-l Greenberger界,是一类最优的跳频序列.

基于m-序列的跳频序列集的构造与二维相关性分析

在雷达等高速移动的通信系统中,由于传输过程中的时延和多普勒频移,在分析跳频序列的性能时,需要对其时频2维汉明相关性进行分析。线性移位寄存器序列(m-序列)具有良好的随机、平衡等性质,因此m-序列已被广泛应用到跳频序列的构造中。该文对基于m-序列的跳频序列集的时频2维汉明相关性进行分析,计算了其时频2维汉明相关值的分布;构造了具有新参数的跳频序列集。在相同多普勒频移下,新序列集的2维相关性与已有基于m-序列的跳频序列集的2维相关性相比较更稳定。

跳频序列偶相关函数及其理论界研究

在通信系统的接收端采用与发送端不同的跳频序列,用户的地址码就是这两个序列组成的序列偶。在以跳频序列偶为地址码的跳频通信系统中,跳频序列偶的自相关函数和互相关函数满足的理论界是判断跳频序列偶和跳频序列偶集好坏的标准。提出了跳频序列偶和跳频序列偶的汉明相关函数的概念,给出了由跳频序列偶的汉明相关值、频隙个数、序列的长度、序列偶的个数构成的理论界。

具有良好Hamming相关特性的新序列

本文基于有限域GF(q)提出了几类具有良好Hamming相关特性的新序列。与已知的素序列相比,文中新序列的Hamming互相关特性稍好一点,而Hamming自相关特性保持不变。本文还研究了这些序列的截短形式及其Hamming相关特性。

基于混沌序列的无碰撞区跳频序列构造方法

为了提升多用户跳频系统在复杂场景下的顽存能力,提出了一种基于成熟的混沌序列构造性能优良的无碰撞区跳频序列集的方法。与已有的无碰撞区跳频序列构造方法相比,该方法能够利用已有混沌序列在高复杂度和长周期性能方面的良好性质,构造的序列集能够达到非汉明相关的理论界。理论分析和仿真结果表明,该方法构造的序列具有更好的均匀性、随机性、复杂度等统计特性,为跳频通信系统在多用户组网通信应用时提供更强的安全可靠性。