跳频序列族构造技术研究

在破译能力研究中,跳频序列用于控制载波频率随时间的变化规律,性能对跳频系统的性能有重大影响.跳频序列设计的技术难点在于所设计的序列必须有足够的抗干扰能力,同时需要有良好的序列相关性能.通常的方法是基于m序列构造跳频序列族有明显缺陷.为了提高抗干扰破译和组网能力,提出新的基于RS码来构造跳频序列族的方法提高了序列的复杂性,增强了抗干扰能力和组网能力.并依照序列的汉明相关准则,利用MATLAB软件对新方法产生的序列性能进行了仿真分析,验证了方法的正确性、可行性和优越性.     

一类跳频序列集的最优构造

跳频扩频是主要的扩频编码技术之一,跳频序列在跳频码分多址系统中的作用至关重要。分圆理论由于具有良好的特性,在组合设计、良好的二元随机序列设计中得到了广泛应用。基于分圆理论,构造了一类关于Peng-Fan界最优的跳频序列集,节省了一个频隙,丰富了跳频序列集的构造方法。结果表明,该构造方法简单易行,对跳频通信系统性能的提高具有一定的指导意义。     

基于矩阵置换的最优无碰撞区跳频序列集的构造

对已有的几类无碰撞区跳频序列集的构造进行推广,提出一种无碰撞区跳频序列集的一般构造。该一般构造是通过对矩阵的列进行置换来实现的。在提出的序列集构造中,序列的长度、序列的条数和无碰撞区大小可灵活变动,而且构造方法多样,序列集的某些性质受具体的构造方法和参数的影响。由该方法得到序列集的参数达到了理论界,是一类最优无碰撞区跳频序列集。     

矿井下定位通信系统新跳频序列的构造

分析了矿井下定位通信系统存在的主要问题,提出一种新的跳频序列;将其应用在矿井下定位 通信系统,提高了通信系统的性能．即利用素数法生成基序列,应用改进交织技术和无碰撞区码特性生成新 的跳频序列．该序列在零位移附近其汉明相关值为零,在任意位移下具有和素数跳频序列相同性质．运用数 学方法对新序列的性质进行了证明,并给出其构造实例和实验数据．现场实验表明,在矿井下定位通信系统 中应用该序列有效降低了通信系统误码率,进而提高了矿井下定位通信系统的可靠性．     

一种改进的混沌跳频序列的设计方法

现有混沌跳频序列在混沌迭代次数、通信保密性和安全性等方面存在着不足.为解决上述问题,本文通过给出优化的Logistic映射函数,采用了一种改进的利用伪随机序列控制比特抽取来生成混沌跳频序列的方法.该方法各项跳频性能指标与已有研究成果相当,但其混沌迭代次数减少,序列安全性增强.     

基于混沌序列的水声差分跳频G函数仿真

基于保密通信、组网通信的考虑,提出将差分跳频技术应用于水声通信并给出了系统模型,可以克服传统跳频通信的数据率不高和同步困难等不足.从CHESS电台G函数产生的跳频图案的缺点出发,利用混沌序列构建出新的G函数,将混沌序列按照一定的方法分割,冉将数据信息调制在随机序列上用以产生跳频号,对新旧G函数产生的跳频图案进行了性能检验和仿真分析.结果表明,新的G函数产生的跳频序列有良好的均匀性、随机性,应用于水下通信可以更好的抗水下干扰和多途,实现保密通信和组网要求.     

差分跳频系统的G函数算法研究

差分跳频是CHESS电台的核心技术,它主要归结于一种G函数算法,这种G函数集跳频图案和信息调制于一体。提出的G函数算法与m序列有关。在介绍G函数算法原理的基础上,分析了G函数跳频图案的性能,并对其进行了检验。结果表明,该算法产生的跳频图案具有良好的随机性和均匀性。     

非重复宽间隔跳频序列的优化

跳频序列发生器是跳频通信系统的核心部件,寻求理想的跳频序列是研究跳频通信的重要课题之一.通过对RS码跳频序列相关技术的研究,改进了基于RS码宽间隔非重复跳频序列的优化方法,利用Matlab软件进行了仿真,并绘制出了某个跳频序列的汉明相关性.计算结果表明,该方法克服了对偶频带法产生的宽间隔的跳频序列随机性较差的缺点,提高了整个跳频序列的平均间隔,满足相邻频率值大于某个固定的常数,同时也满足宽间隔非重复跳频序列族的理论界限.     

基于聚类分析的跳频序列选取

通过对任意序列之间相似性的定义,将序列影射到合适的高维空间当中,给出在高维特征空间当中序列之间的内积,构造出可选序列集的核矩阵,进而对跳频序列集进行聚类分析,发现序列集投影在特征空间中的聚类结构,进而分析得出各个聚类的质心,特征空间中离质心最近的点所对应的序列即为跳频电台异步组网的可用跳频序列。k-均值法与谱方法等聚类分析算法保证了聚类内部距离最小化和聚类之间距离最大化,从而减少了跳频序列的碰撞几率,提高了组网的效率和频率利用率。     

一种用MCS-51单片机实现的混沌跳频序列产生器

混沌作为一种非线性动态系统中的现象正在受到人们的极大重视，混沌理论的发展和不断成熟给跳频码序列的研究带来了新的希望。文中主要介绍混沌跳频序列的产生原理和一种以ＭＣＳ－５１单片机为核心配以其它辅助电路实现的混沌跳频序列产生器。     

基于窗函数设计的跳频信号时频分析

基于抑制交叉项,提高信号分量时频聚集性的考虑,提出一种基于可调窗函数进行平滑伪维格纳分布核函数设计的时频分析方法：在保持平滑伪维格纳分布中核函数宽度不变的情况下,根据核函数自项和互项能量分布比,通过调整窗函数中的扩展因子改变核函数形状,获取跳频信号优良的时频表示。与固定窗函数方法相比,应用该时频表示,可以有效估计跳频信号的时频参数,而且有很好的抗噪声干扰能力。     

一类完全非线性S-盒的构造

完全非线性S-盒在对称密码中有着重要的运用。给出有限域上完全非线性S-盒的一种构造方法。与在向量空间上构造的方法比,有限域上置换多项式的代数次数等性质更容易研究。该方法可以构造多类完全非线性S-盒,例如,通过选择幂函数形式的置换α^x,得到Satoh等人构造的S-盒;通过选取指数形式的置换x^d,所得完全非线性S-盒的分量函数的任意非零线性组合的代数次数达到最高。     

几乎最佳三进序列偶理论研究

提出一种具有良好自相关特性的周期相关信号,即几乎最佳三进序列偶,进一步丰富和完善了序列偶最佳相关信号理论。给出了几乎最佳三进序列偶的定义,研究了它的变换性质,并给出了它的一些存在的必要条件,同时研究了序列偶的谱特性,得到了序列偶的主、副峰值与每个序列的奇数位、偶数位元素之和的关系。     

GMW序列和Hyperoval序列的互相关性

在n为奇数的情形下,研究了（GMW）序列和Hyperoval序列及其某一采样序列间的互相关函数。研究表明：GMW序列和Hyperoval序列及其某一采样序列间的互相关函数都可转化为m-序列与其采样序列间的互相关函数。     

On the constructions of constant-composition codes from perfect nonlinear functions

A new construction of constant-composition codes based on all known perfect nonlinear functions from F _q m to itself is presented, which provides a kind of unified constructions of constant-composition codes based on all known perfect nonlinear functions from F _q m to itself. It is proved that the new constant-composition codes are optimal with respect to the Luo-Fu-Vinck-Chen bound, when m is an odd positive integer greater than 1. Finally, we point out that two constructions of constant-composition codes, proposed by Ding Cunsheng et al. in 2005, are equivalent to two special types of the new constant-composition codes. Supported in part by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 60573028, 60803156), the Open Research Fund of the National Mobile Communications Research Laboratory of Southeast University (Grant No. W200805) and in part by Singapore Ministry of Education Academic Research Fund (Grant No. T206B2204)     

Globally optimal nonlinear model predictive control based on multi-parametric disaggregation

Nonlinear model predictive control is appropriate for controlling highly nonlinear processes, particularly when operating conditions change frequently. If the problem is nonconvex, the controller must lead the process to a global, rather than a local optimum. This work deals with computation of the control actions which lead to the global optimum via the normalized multi-parametric disaggregation technique. The continuous process model is transformed into a nonlinear programming (NLP) problem via discretization which uses an implicit integration method. The NLP problem is relaxed into a mixed integer linear programming (MILP) model. Iterations between solving MILP (lower bound) and using its solution as a starting point for a local nonlinear optimizer (which computes the upper bound) continue until the gap is closed (an l₁-norm objective function is used). Controller performance is illustrated by several examples. Relative simplicity of the algorithm makes it possible to be implemented by a wide audience.     

基于阶次序列加权的无线传感器定位算法

针对WSN中节点的定位误差的问题,提出了一种阶次序列加权的无线传感器定位算法。首先根据节点定位中的信号传输采用Shadowing模型,其次根据锚节点建立Voronoi图,将Voronoi多边形的顶点作为参考点,然后建立参考点与锚节点之间的阶次序列,通过选择N个未知节点序列与最优序列加权估计未知节点的位置,仿真结果表明,相对于参比算法,算法不仅提高了传感器节点的定位精度,而且降低了算法的计算复杂度,在WSN节点定位方面具有较高的应用价值。     

Stream cipher based on GSS sequences

Generalized self-shrinking sequences, simply named the GSS sequences, are novel periodic sequences that have many advantages in cryptography. In this paper, we give several results about GSS sequence's application to cryptography. First, we give a simple method for selecting those GSS sequences whose least periods reach the maximum. Second, we give a method for describing and computing the auto-correlation coefficients of GSS sequences. Finally, we point out that some GSS sequences, when used as stream ciphers, have a security weakness.     

基于熵测度的跳频信号谱图分析

为了有效分析跳频信号并估计其参数,依据跳频信号谱图和Wigner-Ville分布(WVD)的特征分析,提出了一种自适应跳频信号时频分析方法。该方法依据熵测度进行谱图窗函数宽度选择,获取优化的跳频信号谱图表示。理论分析和仿真结果表明,基于熵测度的谱图分析方法能够在大于0dB的高斯白噪声环境下,给出跳频周期参数的准确估计;与平滑伪Wigner分布及其自适应方法相比,该方法能够在较低信噪比下有效降低参数估计的方差,提高参数估计的准确性;同时对于长观测信号,具有更快的运算速度。     

渐近最佳LCZ序列偶集的构造

由于最佳二进序列偶的存在空间比最佳二元序列大,为进一步扩大准同步码分多址(QS-CDMA)系统的地址码选择范围,提出了两种构造渐近最佳低相关区(LCZ)序列偶集的方法。基于最佳二进序列偶与改造后的Walsh序列集（或m序列的循环移位序列集）和二元二值周期自相关序列偶的循环移位序列偶集,构造一类渐近最佳LCZ序列偶集,构造的渐进最佳LCZ序列偶集具有更多不同的参数组合,可为实际的工程应用提供更多的选择。