基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法，包括如下步驟：第一步、義預(yù)測模型；第二步、定義誤差模型；第三步、確定嵌入維數(shù)和延遲時間；第四步、去除步跳片段；第五步、建立徑向基函數(shù)預(yù)測模型；第六步、預(yù)測公式并預(yù)測結(jié)果。本發(fā)明的于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法濾掉少有的同步碼，剩下混沌序列，然后對混沌序列測理論進(jìn)行預(yù)測，提高對跳頻信息碼的預(yù)測性能及整體預(yù)測命中率。
【專利說明】基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，特別是一種基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一種有效的抗干擾通信手段，跳頻通信在軍事領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。跳頻序列是跳頻通信的重要組成部分，跳頻序列具有偽隨機(jī)特性，所以具有很強(qiáng)的抗干擾能力。為了產(chǎn)生最佳的抗干擾信號，如何準(zhǔn)確快速的測量目標(biāo)跳頻通信的跳頻碼，一直是現(xiàn)代戰(zhàn)爭理論中的研究工作重點(diǎn)之一。
[0003]通過分析時間序列的歷史記錄建立預(yù)測模型，不僅可以分析研究時間序列的內(nèi)在機(jī)理，而且有助于相關(guān)時間的決策支持，近年來，涉及混沌時間序列預(yù)測的研究很多，也提出了混沌時間序列預(yù)測的方法:如RBF網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法，多項式擬合預(yù)測法，支持向量機(jī)預(yù)測法，自適應(yīng)預(yù)測法等。但是大多數(shù)預(yù)測方法的研究對象是不含噪聲的混沌時間序列。現(xiàn)有很多文獻(xiàn)通過證明跳頻通信的跳頻碼序列具有混沌特性，然后應(yīng)用混沌預(yù)測方法對其進(jìn)行預(yù)測。然而，實(shí)際中往往不滿足條件，現(xiàn)代主流的軍用跳頻通信系統(tǒng)大都采用的是信息跳片段結(jié)合同步跳片段的模式來構(gòu)造完整的跳頻序列。其中，信息跳由m序列，RS序列或者混沌序列直接生產(chǎn)。但不幸的是，出于跳頻同步功能需求，每個跳頻段中的跳頻碼序列都必須具有周期性，如圖1所示。從圖中可以看出，跳頻同步頻率集頻率點(diǎn)數(shù)共4點(diǎn)，樣本中共包含了兩個跳頻同步。跳頻同步系統(tǒng)工作時，在當(dāng)前的同步頻率集中按照一定的順序，遍歷每個頻率點(diǎn)兩次。下一次同步系統(tǒng)工作時，按照一定規(guī)律，先改變同步頻率集中的一個頻率點(diǎn)，然后再對新同步頻率集執(zhí)行順序遍歷兩次。以此類推，同步將貫穿整個跳頻通信中。所以，同步跳的存在破壞了原有的假設(shè)，使得跳頻序列往往與假設(shè)的混沌模型存在一定的偏差，這直接影響了模型預(yù)測的精度。在含有跳頻同步的情況下，直接應(yīng)用現(xiàn)有的預(yù)測方法，效果往往不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是解決上述問題提供一種針對通過濾掉少有的同步碼，剩下混沌序列，然后對混沌序列預(yù)測理論進(jìn)行預(yù)測，提高對跳頻信息碼的預(yù)測性能及整體預(yù)測命中率的基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法。
[0005]本發(fā)明的基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法，包括如下步驟:
[0006]第一步、定義預(yù)測模型；
[0007]第二步、定義誤差模型；
[0008]第三步、確定嵌入維數(shù)和延遲時間；
[0009]第四步、去除同步跳片段；
[0010]第五步、建立徑向基函數(shù)預(yù)測模型；
[0011]第六步、預(yù)測公式并預(yù)測結(jié)果。
[0012]所述第一步中定義狀態(tài)點(diǎn)X距離最鄰近k個狀態(tài)點(diǎn)的距離為Cli (i = I, 2,...k),那么得出定義狀態(tài)點(diǎn)X距離最鄰近k個狀態(tài)點(diǎn)的距離公式為式(I)
[0013]Cli = I I X-Xi I (I)
[0014]最鄰近k個狀態(tài)點(diǎn)的均值由公式為式(2)
[0015]^ =(2)
k
[0016]所述第二步中定義的誤差模型為如下式:
【權(quán)利要求】
1.一種基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步、定義預(yù)測模型； 第二步、定義誤差模型； 第三步、確定嵌入維數(shù)和延遲時間； 第四步、去除同步跳片段； 第五步、建立徑向基函數(shù)預(yù)測模型； 第六步、預(yù)測公式并預(yù)測結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法，其特征在于:所述第一步中定義狀態(tài)點(diǎn)X距離最鄰近k個狀態(tài)點(diǎn)的距離為Cli (i = 1，2，...k)，那么得出定義狀態(tài)點(diǎn)X距離最鄰近k個狀態(tài)點(diǎn)的距離公式為式(I)
Cii = I IX-XiI (I) 最鄰近k個狀態(tài)點(diǎn)的均值由公式為式(2)

3.如權(quán)利要求2所述的基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法，其特征在于:所述第二步中定義的誤差模型為如下式:
4.如權(quán)利要求3所述的基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法，其特征在于:所述第三步包括步驟如下:設(shè)空間中兩個不想交的點(diǎn)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) 則這兩個點(diǎn)之間的距離為:
5.如權(quán)利要求4所述的基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法，其特征在于:所述第四步步驟如下:設(shè)置門限值，
6.如權(quán)利要求5所述的基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法，其特征在于:所述第五步步驟如下:確立分布函數(shù)
7.如權(quán)利要求6所述的基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法，其特征在于:所述求解徑向基函數(shù)中心h的過程為:從訓(xùn)練集X’ = {XdX^Xm}中選取k個數(shù)作為徑向基函數(shù)的初始中心Cj, j = I, 2，…，k ;分別計算剩余的樣本數(shù)據(jù)和k個類中心的
dij(i = I, 2，…，M ；j = I, 2，…，k)；如果第i個樣本和第k個類中心的距離滿足dik = minWij, j = I, 2,..., k}則稱該樣本屬于第k類。當(dāng)一個新的樣本加入第k類時，根據(jù)公式
8.如權(quán)利要求7所述的基于混沌理論的同步跳頻序列預(yù)測方法，其特征在于:所述第六步的公式如下式:
【文檔編號】H04B1/715GK103973335SQ201410190715
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】呂明, 秦永利, 王偉杰, 劉馨 申請人:電子科技大學(xué)