基于混沌理论的同步跳频序列预测方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于混沌理论的同步跳频序列预测方法，包括如下步骤：第一步、义预测模型；第二步、定义误差模型；第三步、确定嵌入维数和延迟时间；第四步、去除步跳片段；第五步、建立径向基函数预测模型；第六步、预测公式并预测结果。本发明的于混沌理论的同步跳频序列预测方法滤掉少有的同步码，剩下混沌序列，然后对混沌序列测理论进行预测，提高对跳频信息码的预测性能及整体预测命中率。
【专利说明】基于混沌理论的同步跳频序列预测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通讯领域，特别是一种基于混沌理论的同步跳频序列预测方法。
【背景技术】
[0002]作为一种有效的抗干扰通信手段，跳频通信在军事领域得到越来越广泛的应用。跳频序列是跳频通信的重要组成部分，跳频序列具有伪随机特性，所以具有很强的抗干扰能力。为了产生最佳的抗干扰信号，如何准确快速的测量目标跳频通信的跳频码，一直是现代战争理论中的研究工作重点之一。
[0003]通过分析时间序列的历史记录建立预测模型，不仅可以分析研究时间序列的内在机理，而且有助于相关时间的决策支持，近年来，涉及混沌时间序列预测的研究很多，也提出了混沌时间序列预测的方法:如RBF网络预测法，多项式拟合预测法，支持向量机预测法，自适应预测法等。但是大多数预测方法的研究对象是不含噪声的混沌时间序列。现有很多文献通过证明跳频通信的跳频码序列具有混沌特性，然后应用混沌预测方法对其进行预测。然而，实际中往往不满足条件，现代主流的军用跳频通信系统大都采用的是信息跳片段结合同步跳片段的模式来构造完整的跳频序列。其中，信息跳由m序列，RS序列或者混沌序列直接生产。但不幸的是，出于跳频同步功能需求，每个跳频段中的跳频码序列都必须具有周期性，如图1所示。从图中可以看出，跳频同步频率集频率点数共4点，样本中共包含了两个跳频同步。跳频同步系统工作时，在当前的同步频率集中按照一定的顺序，遍历每个频率点两次。下一次同步系统工作时，按照一定规律，先改变同步频率集中的一个频率点，然后再对新同步频率集执行顺序遍历两次。以此类推，同步将贯穿整个跳频通信中。所以，同步跳的存在破坏了原有的假设，使得跳频序列往往与假设的混沌模型存在一定的偏差，这直接影响了模型预测的精度。在含有跳频同步的情况下，直接应用现有的预测方法，效果往往不理想。
【发明内容】
[0004]本发明是解决上述问题提供一种针对通过滤掉少有的同步码，剩下混沌序列，然后对混沌序列预测理论进行预测，提高对跳频信息码的预测性能及整体预测命中率的基于混沌理论的同步跳频序列预测方法。
[0005]本发明的基于混沌理论的同步跳频序列预测方法，包括如下步骤:
[0006]第一步、定义预测模型；
[0007]第二步、定义误差模型；
[0008]第三步、确定嵌入维数和延迟时间；
[0009]第四步、去除同步跳片段；
[0010]第五步、建立径向基函数预测模型；
[0011]第六步、预测公式并预测结果。
[0012]所述第一步中定义状态点X距离最邻近k个状态点的距离为Cli (i = I, 2,...k),那么得出定义状态点X距离最邻近k个状态点的距离公式为式(I)
[0013]Cli = I I X-Xi I (I)
[0014]最邻近k个状态点的均值由公式为式(2)
[0015]^ =(2)
k
[0016]所述第二步中定义的误差模型为如下式:
【权利要求】
1.一种基于混沌理论的同步跳频序列预测方法，其特征在于，包括如下步骤: 第一步、定义预测模型； 第二步、定义误差模型； 第三步、确定嵌入维数和延迟时间； 第四步、去除同步跳片段； 第五步、建立径向基函数预测模型； 第六步、预测公式并预测结果。
2.如权利要求1所述的基于混沌理论的同步跳频序列预测方法，其特征在于:所述第一步中定义状态点X距离最邻近k个状态点的距离为Cli (i = 1，2，...k)，那么得出定义状态点X距离最邻近k个状态点的距离公式为式(I)
Cii = I IX-XiI (I) 最邻近k个状态点的均值由公式为式(2)
3.如权利要求2所述的基于混沌理论的同步跳频序列预测方法，其特征在于:所述第二步中定义的误差模型为如下式:
4.如权利要求3所述的基于混沌理论的同步跳频序列预测方法，其特征在于:所述第三步包括步骤如下:设空间中两个不想交的点t Φ tj
X(ti) = (x (ti), X (ti+ τ )...X (ti+ (m-1) τ )) (5)
X (tj) = (χ (tj), X (tj+ τ )...X (tj+ (m-1) τ )) (6) 则这两个点之间的距离为:
5.如权利要求4所述的基于混沌理论的同步跳频序列预测方法，其特征在于:所述第四步步骤如下:设置门限值，
6.如权利要求5所述的基于混沌理论的同步跳频序列预测方法，其特征在于:所述第五步步骤如下:确立分布函数
7.如权利要求6所述的基于混沌理论的同步跳频序列预测方法，其特征在于:所述求解径向基函数中心h的过程为:从训练集X’ = {XdX^Xm}中选取k个数作为径向基函数的初始中心Cj, j = I, 2，…，k ;分别计算剩余的样本数据和k个类中心的
dij(i = I, 2，…，M ；j = I, 2，…，k)；如果第i个样本和第k个类中心的距离满足dik = minWij, j = I, 2,..., k}则称该样本属于第k类。当一个新的样本加入第k类时，根据公式
8.如权利要求7所述的基于混沌理论的同步跳频序列预测方法，其特征在于:所述第六步的公式如下式:
【文档编号】H04B1/715GK103973335SQ201410190715
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】吕明, 秦永利, 王伟杰, 刘馨 申请人:电子科技大学