利用混沌系统进行导航卫星信号捕获的方法

摘要

本发明提供一种利用混沌系统进行导航卫星信号捕获的方法，所述导航卫星信号的成分包括有测距码，所述方法包括如下步骤：A、使混沌系统处于混沌状态与大尺度周期状态之间的临界状态；B、将所述导航卫星信号与本地信号相关后输入所述混沌系统，通过判断所述混沌系统是否相变来捕获所述导航卫星信号的测距码相位，其中所述本地信号是所述测距码的复制码；C、将使得所述混沌系统发生相变的相关后的信号继续输入所述混沌系统，通过寻找所述混沌系统的至少三个相变点来找到间歇混沌周期，进而求出所导航卫星述信号的频率。该方法利用混沌运动对于参数的敏感性来捕获强噪声背景下的微弱信号，相比以前的方法，检测的灵敏度有了很大的提高。

主权项

1.一种利用混沌系统进行导航卫星信号捕获的方法，其特征在于，所述方法包括：通过判断混沌系统是否相变来捕获所述导航卫星信号的相位；通过寻找所述混沌系统的至少三个相变点来求取所述导航卫星信号的频率，步骤A：在进行所述捕获导航卫星信号的相位的步骤和求取导航卫星信号的频率的步骤之前，使混沌系统处于混沌状态与大尺度周期状态之间的临界状态，其中，所述导航卫星信号的成分包括有测距码，所述捕获导航卫星信号的相位的步骤包括：步骤B：将所述导航卫星信号与本地信号相关后输入所述混沌系统，通过判断所述混沌系统是否相变来捕获所述导航卫星信号的测距码相位，其中所述本地信号是所述测距码的复制码；所述求取导航卫星信号的频率的步骤包括：步骤C：将使得所述混沌系统发生相变的相关后的信号继续输入所述混沌系统，通过寻找所述混沌系统的至少三个相变点来找到间歇混沌周期，进而求出所述导航卫星信号的频率，其中，判断所述混沌系统是否发生相变是通过计算系统的两个Lyapunov指数进行的，若两个Lyapunov指数一正一负，则系统处于混沌状态；若两个Lyapunov指数均为负，则系统处于大尺度周期状态，所述步骤A是通过未加外部输入信号时空载确定混沌系统的内置信号幅度γ来实现的，其包括如下步骤：给γ赋一初值，计算所述混沌系统的两个Lyapunov指数，以一定步长增大或减小γ，再次计算Lyapunov指数，直至其中一个指数变为0，此时的γ即为所需的混沌系统的内置信号幅度，其中，求解Lyapunov指数的方法如下：a、将混沌系统的duffing方程改成状态方程：其中，δ为预设系统参数，γ为系统内置信号幅度，cos(ω_rt)为系统内置信号，ω_r是一个预设的中频频率，sn(t)为包含噪声的接收信号， 利用四阶Runge-Kutta法以Δt为步长对此状态方程在时间T内求解，得到x(t)在T内以Δt为步长的一系列抽样值x(nΔt)(n=0,1,2...,T/Δt)；b、将x(nΔt)代入式子：c、利用式子：循环计算得到D(t)，并求出其两个特征根λ₁，λ₂；d、代入式子求出Lyapunov指数l₁，l₂。