本发明公开了一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法和系统，本发明构建了矢量伪随机码发生器，首先，对单个复数状态矢量的分量实部和虚部当前位置和偏移位置的当前状态值分别采用多种不同非线性函数进行作用，分别以扩散系数、互耦合系数为权值进行加、减、乘、或除的混合运算，经过状态迭代产生随时间分布的复数伪随机数序列，其次从状态分量实部和虚部相关分量抽头提取实数伪随机数序列，再以实数偏移载波调制二值化并模二和或二值化后与二值化实数偏移载波模二和，在组合频率处通过带通滤波器输出得到所需频率偏移的测距码。本发明可广泛应用于卫星导航系统，也可用于各种测距系统、通信系统、广电系统、控制系统等方面。
1.一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法，用于无偏移载波调制，其特征是，包括：
S1构建矢量伪随机码发生器G，G由单个复数状态矢量X+Yj构成，在IM+N维线性空间其分量为{x(i)+y(i)j}，称为复数状态分量，{x(i)}和{y(i)}为一系列顺序排列且分别相互耦合的状态分量；i表示复数状态分量的位置序号，i＝1,2,...IM+N，IM、N均为正整数，前或后IM个复数状态分量记为扩展复数状态分量，其位置序号i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM]；后或前N个复数状态分量记为有效复数状态分量，其位置序号i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N]，有效复数状态分量{x(i)}和{y(i)}分别构成伪随机码发生器G1、G2；
S2扩展复数状态分量构成G0，扩展复数状态分量数大于或等于预设的位置偏移量最大值；
S3构建分别作用于有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数，具体为：
作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数为一组相同次方或不同次方的含不同参数值的函数和/或变量，以函数的非线性强度为权，将一部分函数加权求和得实部或虚部的第一函数项，将剩余函数加权求和得实部或虚部的第二函数项；以变量的非线性强度为权，将一部分变量加权求和得实部或虚部的第一变量项，将剩余变量加权求和得实部或虚部的第二变量项；将第一函数项、第二函数项、第一变量项和第二变量项按预设方式进行包括加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，再加上对应实常数项，所得多项式即作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数；
S4参数初始化及采用伪随机数序列或由不同实数构成的实数序列初始化G中有效复数状态分量和G0中扩展复数状态分量的状态值；所述的伪随机数序列和实数序列要保证G中有效复数状态分量处于混沌工作状态，若实数序列不能保证混沌工作状态，需要调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；若伪随机数不能保证有效复数状态分量处于混沌工作状态，需调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；
S5使用构建的多组非线性函数分别对有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置的当前状态值进行作用，得实部作用值和虚部作用值；以不同的扩散系数、互耦合系数分别为实部作用值和虚部作用值的加权系数，对实部作用值和虚部作用值分别进行加、减、乘、除或包含加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，通过状态迭代产生随时间分布的复数伪随机数序列；
S6采用当前有效复数状态分量获得的复数伪随机数序列或实数序列，修改G0中扩展复数状态分量的状态值,或利用这些修改的状态值相互间进行重新组合排列；然后，读取G中下一个有效复数状态分量，对下一个有效复数状态分量执行步骤S5；当G中所有有效复数状态分量均完成状态迭代，执行步骤S7；
S7分别从G1和G2中相关分量抽头提取随时间分布的实数伪随机数序列，分别记为实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数；
S8对实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数中绝对值大于第一阈值的绝对值的尖峰值，以尖峰值前后相邻值的统计分析值代替尖峰值，得实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数；去尖峰用于调整伪随机数的状态值，改变后续产生测距码的码型；第一阈值设为尖峰值前或后邻近值的绝对值一倍的值；
S9将实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数中各实数随机数按时间顺序分别与第一基准值比较，若大于第一基准值，则该实数随机数取值1；否则取值0，即可获得二值化的第一伪随机码和第二伪随机码；第一基准值分别为描述实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数中实数伪随机数中间值大小的统计量；
S10将第一伪随机码和第二伪随机码进行模二和，得伪随机性良好的第三伪随机码，即无频率偏移测距码；
S11采用无频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获。
2.一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法，用于实数偏移载波调制，其特征是，包括：
S1构建矢量伪随机码发生器G，G由单个复数状态矢量X+Yj构成，在IM+N维线性空间其分量为{x(i)+y(i)j}，称为复数状态分量，{x(i)}和{y(i)}为一系列顺序排列且分别相互耦合的状态分量；i表示复数状态分量的位置序号，i＝1,2,...IM+N，IM、N均为正整数，前或后IM个复数状态分量记为扩展复数状态分量，其位置序号i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM]；后或前N个复数状态分量记为有效复数状态分量，其位置序号i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N]，有效复数状态分量{x(i)}和{y(i)}分别构成伪随机码发生器G1、G2；
S2扩展复数状态分量构成G0，扩展复数状态分量数大于或等于预设的位置偏移量最大值；
S3构建分别作用于有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数，具体为：
作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数为一组相同次方或不同次方的含不同参数值的函数和/或变量，以函数的非线性强度为权，将一部分函数加权求和得实部或虚部的第一函数项，将剩余函数加权求和得实部或虚部的第二函数项；以变量的非线性强度为权，将一部分变量加权求和得实部或虚部的第一变量项，将剩余变量加权求和得实部或虚部的第二变量项；将第一函数项、第二函数项、第一变量项和第二变量项按预设方式进行包括加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，再加上对应实常数项，所得多项式即作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数；
S4参数初始化及采用伪随机数序列或由不同实数构成的实数序列初始化G中有效复数状态分量和G0中扩展复数状态分量的状态值；所述的伪随机数序列和实数序列要保证G中有效复数状态分量处于混沌工作状态，若实数序列不能保证混沌工作状态，需要调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；若伪随机数不能保证有效复数状态分量处于混沌工作状态，需调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；
S5使用构建的多组非线性函数分别对有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置的当前状态值进行作用，得实部作用值和虚部作用值；以不同的扩散系数、互耦合系数分别为实部作用值和虚部作用值的加权系数，对实部作用值和虚部作用值分别进行加、减、乘、除或包含加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，通过状态迭代产生随时间分布的复数伪随机数序列；
S6采用当前有效复数状态分量获得的复数伪随机数序列或实数序列，修改G0中扩展复数状态分量的状态值,或利用这些修改的状态值相互间进行重新组合排列；然后，读取G中下一个有效复数状态分量，对下一个有效复数状态分量执行步骤S5；当G中所有有效复数状态分量均完成状态迭代，执行步骤S7；
S7分别从G1和G2中相关分量抽头提取随时间分布的实数伪随机数序列，分别记为实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数；
S8将实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数分别与相位正交的第一实数偏移载波和第二实数偏移载波相乘，得实部第三伪随机数和虚部第三伪随机数；
S9对实部第三伪随机数和虚部第三伪随机数中绝对值大于第二阈值的绝对值的尖峰值，以尖峰值前后相邻值的统计分析值代替尖峰值，得实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数；去尖峰用于调整伪随机数的状态值，改变后续产生测距码的码型；第二阈值设为尖峰值前或后邻近值的绝对值一倍的值；
S10将实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数中各实数随机数按时间顺序分别与第二基准值比较，若大于第二基准值，则该实数随机数取值1；否则取值0，即可获得二值化的第四伪随机码和第五伪随机码；第二基准值分别为描述实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数中实数伪随机数中间值大小的统计量；
S11将第四伪随机码和第五伪随机码进行模二和，得第六伪随机码；
S12从第六伪随机码获得伪随机性良好的经偏移载波调制的测距码，即第一频率偏移测距码；
S13采用第一频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获。
3.一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法，用于二值化偏移载波调制，其特征是，包括：
S1构建矢量伪随机码发生器G，G由单个复数状态矢量X+Yj构成，在IM+N维线性空间其分量为{x(i)+y(i)j}，称为复数状态分量，{x(i)}和{y(i)}为一系列顺序排列且分别相互耦合的状态分量；i表示复数状态分量的位置序号，i＝1,2,...IM+N，IM、N均为正整数，前或后IM个复数状态分量记为扩展复数状态分量，其位置序号i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM]；后或前N个复数状态分量记为有效复数状态分量，其位置序号i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N]，有效复数状态分量{x(i)}和{y(i)}分别构成伪随机码发生器G1、G2；
S2扩展复数状态分量构成G0，扩展复数状态分量数大于或等于预设的位置偏移量最大值；
S3构建分别作用于有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数，具体为：
作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数为一组相同次方或不同次方的含不同参数的函数和/或变量，以函数的非线性强度为权，将一部分函数加权求和得实部或虚部的第一函数项，将剩余函数加权求和得实部或虚部的第二函数项；以变量的非线性强度为权，将一部分变量加权求和得实部或虚部的第一变量项，将剩余变量加权求和得实部或虚部的第二变量项；将第一函数项、第二函数项、第一变量项和第二变量项按预设方式进行包括加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，再加上对应实常数项，所得多项式即作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数；
S4参数初始化及采用伪随机数序列或由不同实数构成的实数序列初始化G中有效复数状态分量和G0中扩展复数状态分量的状态值；所述的伪随机数序列和实数序列要保证G中有效复数状态分量处于混沌工作状态，若实数序列不能保证混沌工作状态，需要调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；若伪随机数不能保证有效复数状态分量处于混沌工作状态，需调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；
S5使用构建的多组非线性函数分别对有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置的当前状态值进行作用，得实部作用值和虚部作用值；以不同的扩散系数、互耦合系数分别为实部作用值和虚部作用值的加权系数，对实部作用值和虚部作用值分别进行加、减、乘、除或包含加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，通过状态迭代产生随时间分布的复数伪随机数序列；
S6采用当前有效复数状态分量获得的复数伪随机数序列或实数序列，修改G0中扩展复数状态分量的状态值,或利用这些修改的状态值相互间进行重新组合排列；然后，读取G中下一个有效复数状态分量，对下一个有效复数状态分量执行步骤S5；当G中所有有效复数状态分量均完成状态迭代，执行步骤S7；
S7分别从G1和G2中相关分量抽头提取随时间分布的实数伪随机数序列，分别记为实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数；
S8对实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数中绝对值大于第一阈值的绝对值的尖峰值，以尖峰值前后相邻值的统计分析值代替尖峰值，得实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数；去尖峰用于调整伪随机数的状态值，改变后续产生测距码的码型；第一阈值设为尖峰值前或后邻近值的绝对值一倍的值；
S9将实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数中各实数随机数按时间顺序分别与第一基准值比较，若大于第一基准值，则该实数随机数取值1；否则取值0，即可获得二值化的第一伪随机码和第二伪随机码；第一基准值分别为描述实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数中实数伪随机数中间值大小的统计量；
S10将第一伪随机码和第二伪随机码进行模二和，得伪随机性良好的第三伪随机码；
S11二值化第三实数偏移载波，具体为：以第三实数偏移载波的统计分析值为第三基准值，第三实数偏移载波中大于第三基准值的实数偏移载波值取值1，不大于第三基准值的实数偏移载波值取值0；
S12将第三伪随机码与二值化的第三实数偏移载波进行模二和，得第七伪随机码；
S13从第七伪随机码获得伪随机性良好的经偏移载波调制的测距码，即第二频率偏移测距码；
S14采用第二频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获。
4.如权利要求1～3中任一项所述的时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法，其特征是：
步骤S3中，非线性函数由一组相同次方或不同次方的含有不同参数值的函数和/或变量、作为每个函数和/或变量权值的非线性强度和实常数构成的多项式，其中函数包含的参数为工作频率、函数的次方、函数的幅度值、函数的相位值、位置序号、位置偏移量、状态平移量，变量包含的参数为变量的次方、位置序号、位置偏移量、状态平移量，参数中实数精度为10-5，且有效复数状态分量的实部和虚部非线性函数包含的函数的相位分别正交，非线性函数中以非线性强度为权值的函数和/或变量之间进行①加、减、乘或除的运算、②预设混合运算。
5.如权利要求1～3中任一项所述的时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法，其特征是：
步骤S4中，采用伪随机数序列初始化G中有效复数状态分量和G0中扩展复数状态分量的状态值，具体为：
分别构建两个线性伪随机码发生器，记为第一线性伪随机码发生器和第二线性伪随机码发生器；
分别驱动第一线性伪随机码发生器和第二线性伪随机码发生器并从相关寄存器抽头输出第八伪随机码和第九伪随机码；
将第八伪随机码和第九伪随机码中0、1分别设置为不同小数，转变为第五伪随机数和第六伪随机数；若所得伪随机数不能保证有效复数状态分量处于混沌工作状态，需调整函数和/或复合函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；
第五伪随机数和第六伪随机数即分别为复数状态分量的实部和虚部的初始值。
6.如权利要求1～3中任一项所述的时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法，其特征是：
步骤S5中，对作用于有效复数状态分量实部和虚部的非线性函数作用值进行①加、减、乘或除的运算、②预设混合运算、③以扩散系数或互耦合系数为权值的加、减、乘或除的运算或④以扩散系数或互耦合系数为权值的预设混合运算。
7.一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制系统，用于无偏移载波调制，其特征是，包括：
(1)矢量伪随机码发生器构建模块，用于构建矢量伪随机码发生器G，G由单个复数状态矢量X+Yj构成，在IM+N维线性空间其分量为{x(i)+y(i)j}，称为复数状态分量，{x(i)}和{y(i)}为一系列顺序排列且分别相互耦合的状态分量；i表示复数状态分量的位置序号，i＝1,2,...IM+N，IM、N均为正整数，前或后IM个复数状态分量记为扩展复数状态分量，其位置序号i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM]；后或前N个复数状态分量记为有效复数状态分量，其位置序号i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N]，有效复数状态分量{x(i)}和{y(i)}分别构成伪随机码发生器G1、G2；
(2)扩展模块，用于扩展复数状态分量构成G0，扩展复数状态分量数大于或等于预设的位置偏移量最大值；
(3)非线性函数构建模块，用于构建分别作用于有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数，具体为：作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数为一组相同次方或不同次方的含不同参数值的函数和/或变量，以函数的非线性强度为权，将一部分函数加权求和得实部或虚部的第一函数项，将剩余函数加权求和得实部或虚部的第二函数项；以变量的非线性强度为权，将一部分变量加权求和得实部或虚部的第一变量项，将剩余变量加权求和得实部或虚部的第二变量项；将第一函数项、第二函数项、第一变量项和第二变量项按预设方式进行包括加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，再加上对应实常数项，所得多项式即作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数；
(4)初始化模块，用于参数初始化及采用伪随机数序列或由不同实数构成的实数序列初始化G中有效复数状态分量和G0中扩展复数状态分量的状态值；所述的伪随机数序列和实数序列要保证G中有效复数状态分量处于混沌工作状态，若实数序列不能保证混沌工作状态，需要调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；若伪随机数不能保证有效复数状态分量处于混沌工作状态，需调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；(5)状态迭代模块，用于使用构建的多组非线性函数分别对有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置的当前状态值进行作用，得实部作用值和虚部作用值；以不同的扩散系数、互耦合系数分别为实部作用值和虚部作用值的加权系数，对实部作用值和虚部作用值分别进行加、减、乘、除或包含加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，通过状态迭代产生随时间分布的复数伪随机数序列；
(6)判断模块，用于采用当前有效复数状态分量获得的复数伪随机数序列或实数序列，修改G0中扩展复数状态分量的状态值,或利用这些修改的状态值相互间进行重新组合排列；然后，读取G中下一个有效复数状态分量，对下一个有效复数状态分量转至状态迭代模块；当G中所有有效复数状态分量均完成状态迭代，转至实数伪随机数序列提取模块；
(7)实数伪随机数序列提取模块，用于分别从G1和G2中相关分量抽头提取随时间分布的实数伪随机数序列，分别记为实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数；
(8)去尖峰信号模块，用于对实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数中绝对值大于第一阈值的绝对值的尖峰值，以尖峰值前后相邻值的统计分析值代替尖峰值，得实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数；去尖峰用于调整伪随机数的状态值，改变后续产生测距码的码型；第一阈值设为尖峰值前或后邻近值的绝对值一倍的值；
(9)二值化模块，用于将实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数中各实数随机数按时间顺序分别与第一基准值比较，若大于第一基准值，则该实数随机数取值1；否则取值0，即可获得二值化的第一伪随机码和第二伪随机码；第一基准值分别为描述实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数中实数伪随机数中间值大小的统计量；
(10)模二和模块，用于将第一伪随机码和第二伪随机码进行模二和，得伪随机性良好的第三伪随机码，即无频率偏移测距码；
(11)跟踪捕获模块，用于采用无频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获。
8.一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制系统，用于实数偏移载波调制，其特征是，包括：
(1)矢量伪随机码发生器构建模块，用于构建矢量伪随机码发生器G，G由单个复数状态矢量X+Yj构成，在IM+N维线性空间其分量为{x(i)+y(i)j}，称为复数状态分量，{x(i)}和{y(i)}为一系列顺序排列且分别相互耦合的状态分量；i表示复数状态分量的位置序号，i＝
1,2,...IM+N，IM、N均为正整数，前或后IM个复数状态分量记为扩展复数状态分量，其位置序号i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM]；后或前N个复数状态分量记为有效复数状态分量，其位置序号i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N]，有效复数状态分量{x(i)}和{y(i)}分别构成伪随机码发生器G1、G2；
(2)扩展模块，用于扩展复数状态分量构成G0，扩展复数状态分量数大于或等于预设的位置偏移量最大值；
(3)非线性函数构建模块，用于构建分别作用于有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数，具体为：作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数为一组相同次方或不同次方的含不同参数值的函数和/或变量，以函数的非线性强度为权，将一部分函数加权求和得实部或虚部的第一函数项，将剩余函数加权求和得实部或虚部的第二函数项；以变量的非线性强度为权，将一部分变量加权求和得实部或虚部的第一变量项，将剩余变量加权求和得实部或虚部的第二变量项；将第一函数项、第二函数项、第一变量项和第二变量项按预设方式进行包括加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，再加上对应实常数项，所得多项式即作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数；
(4)初始化模块，用于参数初始化及采用伪随机数序列或由不同实数构成的实数序列初始化G中有效复数状态分量和G0中扩展复数状态分量的状态值；所述的伪随机数序列和实数序列要保证G中有效复数状态分量处于混沌工作状态，若实数序列不能保证混沌工作状态，需要调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；若伪随机数不能保证有效复数状态分量处于混沌工作状态，需调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；
(5)状态迭代模块，用于使用构建的多组非线性函数分别对有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置的当前状态值进行作用，得实部作用值和虚部作用值；以不同的扩散系数、互耦合系数分别为实部作用值和虚部作用值的加权系数，对实部作用值和虚部作用值分别进行加、减、乘、除或包含加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，通过状态迭代产生随时间分布的复数伪随机数序列；
(6)判断模块，用于采用当前有效复数状态分量获得的复数伪随机数序列或实数序列，修改G0中扩展复数状态分量的状态值,或利用这些修改的状态值相互间进行重新组合排列；然后，读取G中下一个有效复数状态分量，对下一个有效复数状态分量转至状态迭代模块；当G中所有有效复数状态分量均完成状态迭代，转至实数伪随机数序列提取模块；
(7)实数伪随机数序列提取模块，用于分别从G1和G2中相关分量抽头提取随时间分布的实数伪随机数序列，分别记为实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数；
(8)偏移载波调制模块，用于将实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数分别与相位正交的第一实数偏移载波和第二实数偏移载波相乘，得实部第三伪随机数和虚部第三伪随机数；
(9)去尖峰信号模块，用于对实部第三伪随机数和虚部第三伪随机数中绝对值大于第二阈值的绝对值的尖峰值，以尖峰值前后相邻值的统计分析值代替尖峰值，得实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数；去尖峰用于调整伪随机数的状态值，改变后续产生测距码的码型；第二阈值设为尖峰值前或后邻近值的绝对值一倍的值；
(10)二值化模块，用于将实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数中各实数随机数按时间顺序分别与第二基准值比较，若大于第二基准值，则该实数随机数取值1；否则取值0，即可获得二值化的第四伪随机码和第五伪随机码；第二基准值分别为描述实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数中实数伪随机数中间值大小的统计量；
(11)模二和模块，用于将第四伪随机码和第五伪随机码进行模二和，得第六伪随机码；
(12)频率偏移测距码获取模块，用于从第六伪随机码获得伪随机性良好的经偏移载波调制的测距码，即第一频率偏移测距码；
(13)跟踪捕获模块，用于采用第一频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获。
9.一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制系统，用于二值化偏移载波调制，其特征是，包括：
(1)构建矢量伪随机码发生器G，G由单个复数状态矢量X+Yj构成，在IM+N维线性空间其分量为{x(i)+y(i)j}，称为复数状态分量，{x(i)}和{y(i)}为一系列顺序排列且分别相互耦合的状态分量；i表示复数状态分量的位置序号，i＝1,2,...IM+N，IM、N均为正整数，前或后IM个复数状态分量记为扩展复数状态分量，其位置序号i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM]；后或前N个复数状态分量记为有效复数状态分量，其位置序号i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N]，有效复数状态分量{x(i)}和{y(i)}分别构成伪随机码发生器G1、G2；
(2)扩展模块，用于扩展复数状态分量构成G0，扩展复数状态分量数大于或等于预设的位置偏移量最大值；
(3)非线性函数构建模块，用于构建分别作用于有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数，具体为：作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数为一组相同次方或不同次方的含不同参数值的函数和/或变量，以函数的非线性强度为权，将一部分函数加权求和得实部或虚部的第一函数项，将剩余函数加权求和得实部或虚部的第二函数项；以变量的非线性强度为权，将一部分变量加权求和得实部或虚部的第一变量项，将剩余变量加权求和得实部或虚部的第二变量项；将第一函数项、第二函数项、第一变量项和第二变量项按预设方式进行包括加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，再加上对应实常数项，所得多项式即作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数；
(4)初始化模块，用于参数初始化及采用伪随机数序列或由不同实数构成的实数序列初始化G中有效复数状态分量和G0中扩展复数状态分量的状态值；所述的伪随机数序列和实数序列要保证G中有效复数状态分量处于混沌工作状态，若实数序列不能保证混沌工作状态，需要调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；若伪随机数不能保证有效复数状态分量处于混沌工作状态，需调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数和互耦合系数；
(5)状态迭代模块，用于使用构建的多组非线性函数分别对有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置的当前状态值进行作用，得实部作用值和虚部作用值；以不同的扩散系数、互耦合系数分别为实部作用值和虚部作用值的加权系数，对实部作用值和虚部作用值分别进行加、减、乘、除或包含加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，通过状态迭代产生随时间分布的复数伪随机数序列；
(6)判断模块，用于采用当前有效复数状态分量获得的复数伪随机数序列或实数序列，修改G0中扩展复数状态分量的状态值,或利用这些修改的状态值相互间进行重新组合排列；然后，读取G中下一个有效复数状态分量，对下一个有效复数状态分量转至状态迭代模块；当G中所有有效复数状态分量均完成状态迭代，转至实数伪随机数序列提取模块；
(7)实数伪随机数序列提取模块，用于分别从G1和G2中相关分量抽头提取随时间分布的实数伪随机数序列，分别记为实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数；
(8)去尖峰信号模块，用于对实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数中绝对值大于第一阈值的绝对值的尖峰值，以尖峰值前后相邻值的统计分析值代替尖峰值，得实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数；去尖峰用于调整伪随机数的状态值，改变后续产生测距码的码型；第一阈值设为尖峰值前或后邻近值的绝对值一倍的值；
(9)第一二值化模块，用于将实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数中各实数随机数按时间顺序分别与第一基准值比较，若大于第一基准值，则该实数随机数取值1；否则取值
0，即可获得二值化的第一伪随机码和第二伪随机码；第一基准值分别为描述实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数中实数伪随机数中间值大小的统计量；
(10)第一模二和模块，用于将第一伪随机码和第二伪随机码进行模二和，得第三伪随机码；
(11)第二二值化模块，用于二值化第三实数偏移载波，具体为：以第三实数偏移载波的统计分析值为第三基准值，第三实数偏移载波中大于第三基准值的实数偏移载波值取值1，不大于第三基准值的实数偏移载波值取值0；
(12)第二模二和模块，用于将第三伪随机码与二值化的第三实数偏移载波进行模二和，得第七伪随机码；
(13)频率偏移测距码获取模块，用于从第七伪随机码获得伪随机性良好的经偏移载波调制的测距码，即第二频率偏移测距码；
(14)跟踪捕获模块，用于采用第二频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获。
时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法和系统
技术领域
[0001] 本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法和系统。
背景技术
[0002] 目前世界上四大卫星导航系统有美国的GPS(Global Positioning System)卫星导航系统、俄罗斯的GLONASS(Global Navigation Satellite System)卫星导航系统、欧盟的Galileo卫星导航系统和中国的北斗(BeiDou)卫星导航系统。除GLONASS采用频分多址(FDMA，Frequency Division Multiple Access)通信方式外，其余卫星导航系统均采用码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)通信方式。它们所采用的测距码分为民用粗测码和军用精密码两类，使用粗测码的卫星导航系统能进行目标粗定位，而使用精密码的卫星导航系统可进行目标高精度定位。
[0003] 为了利用有限的卫星导航频点资源，GPS、Galileo和BeiDou卫星导航系统分别采用了方波形式的二进制偏移载波(BOC，Binary offset Carrier)调制技术及其发展方式，它可以很好地解决信号之间相互干扰、频谱混叠并共享频带。
[0004] 卫星导航系统产生测距码的伪随机码发生器分为两种，一种是目前卫星导航系统正在使用的二进制伪随机码发生器，其测距码通过线性方法，使用一个或几个一定级数线性反馈移位寄存器先通过一段短二值序列对寄存器初始化，然后由寄存器移位产生。粗测码实现方面GPS L1信号的C/A(Coarse Acquisition Code)码由两个并行10级(共20级)线性移位寄存器产生，码长为1023位；Galileo E1信号的粗测码由两个并行的线性移位寄存器产生截短合并的M码实现，码长为4092位；GLONASS的测距码由一个最大长度为9级的线性移位寄存器产生(M序列)，码长为511位；BeiDou B1I、B2I信号处测距码CB1I码和CB2I码均由两个并行11级(共22级)线性移位寄存器生成，码长为2046位。精密码实现方面只有GPS提供了实现方法，即分别使用两个并行12级(共24级)的线性移位寄存器产生。由于一定长度的伪随机码需要一定级数的移位寄存器通过移位产生，导致产生的测距码普遍存在复杂度低、安全性差、码长固定且较短、码数量有限等缺点，且移位寄存器还需要承担线性反馈和卫星相位分配工作，又使其结构复杂。
[0005] 另一种是文献上讨论的实数伪随机码发生器，它是通过非线性方法，利用时空混沌系统对初值的敏感依赖性，可以提供数量众多、非相关、类随机而又确定可再生的信号，这些信号具有伪随机性、非周期性、长期不可预测性以及各态历经的特点，将时空混沌单向耦合映象格子模型应用于GPS系统，用一组20个空间格点设计20级时空混沌实数伪随机码发生器，用它取代GPS两个并行的10级线性移位寄存器。先用同一实数对格点变量状态值初始化，然后在非线性映射动力学函数(简称“非线性函数”)作用下产生随时间状态分布的实数伪随机数，再经相关格点变量抽头获取该格点变量时间状态分布值，并输出实数伪随机数序列，二值化并模二和为测距码。
[0006] 非线性函数一般采用单变量的多项式形式f(x)＝-δx2+1，即一个低次方变量乘以负的非线性强度加上整常数，δ为变量的非线性强度；非线性函数由变量、变量的参数(包括变量的次方、位置序号、作为变量权值的非线性强度)和整常数项组成，变量、变量的参数和常数项称为非线性函数的参数，而其扩散系数(作为非线性函数作用值的权值)为实数域[0,1]中的实数，作用于不同格点状态变量的非线性函数作用值的扩散系数的总和为1，且不同非线性函数作用值相互之间只能进行加法运算。实数伪随机码发生器可以克服目前二进制伪随机码发生器产生的测距码码长固定且较短和码数量有限的缺点，但是由于采用一种非线性函数且一般为二次方函数进行作用，且数据精度为10-2，使产生的测距码复杂度不高、安全性不强，且使用空间格点数过多，每一格点状态变量一次只产生一种实数伪随机数。
[0007] 此外在解调BOC信号时，由于BOC调制破坏了导航卫星的导航电文的扩频信号的伪随机性，使解调信号出现多相关峰造成的模糊解调问题。而当前二进制伪随机码发生器无法通过参数调整使其恢复伪随机性，目前主要通过后续对多相关峰的处理解决主峰识别。对此目前主要解决方法有BPSK_like法(BPSK，Binary Phase Shift Key)、自相关边峰消除法(ASPeCT，Autocorrelation Side-Peak Cancellation Technique)、偏移正交互相关法(OQCC，Offset Quadratic Cross Correlation)，其中，BPSK_like法将BOC调制信号等效为
2个载频不同的BPSK调制信号之和，从而消除副载波调制造成的模糊性，ASPeCT法通过降低自相关函数的副峰来提高主副峰值比，降低模糊性，而OQCC法通过提高主副峰分离度，消除副峰。
发明内容
[0008] 针对上述技术问题，本发明提供了一种可提高测距码性能并保持测距码伪随机性并消除当前BOC调制多相关峰问题的时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法和系统。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
[0010] 一、一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法，用于无偏移载波调制，包括：
[0011] S1构建矢量伪随机码发生器G，G由单个复数状态矢量X+Yj构成，在IM+N维线性空间其分量为{x(i)+y(i)j}，称为复数状态分量，{x(i)}和{y(i)}为一系列顺序排列且分别相互耦合的状态分量；i表示复数状态分量的位置序号，i＝1,2,...IM+N，IM、N均为正整数，前或后IM个复数状态分量记为扩展复数状态分量，其位置序号i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM]；后或前N个复数状态分量记为有效复数状态分量，其位置序号i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N]，有效复数状态分量{x(i)}和{y(i)}分别构成伪随机码发生器G1、G2；
[0012] S2扩展复数状态分量构成G0，扩展复数状态分量数大于或等于预设的位置偏移量最大值；
[0013] S3构建分别作用于有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数，具体为：
[0014] 将作用于有效复数状态分量实部当前位置和偏移位置的当前状态值的非线性函数分别记为实部当前位置非线性函数和实部偏移位置非线性函数，将作用于有效复数状态分量虚部当前位置和偏移位置的当前状态值的非线性函数分别记为虚部当前位置非线性函数和虚部偏移位置非线性函数；其中：
[0015] 实部当前位置非线性函数的构建具体为：
[0016] 实部当前位置非线性函数由LL12个不同次方的含不同参数值的函数和LL13个不同次方的含不同参数值的变量构成；以各函数负的非线性强度为权，取LL11个函数加权求和得实部第一函数项，对剩余的(LL12-LL11)个函数加权求和得实部第二函数项；以各变量负的非线性强度为权，对LL13个变量加权求和得实部第一变量项；实部第一变量项乘以实部第二函数项，加上实部第一函数项和第一实常数项，所得多项式即实部当前位置非线性函数；
[0017] 所构建的实部当前位置非线性函数用来作用于有效复数状态分量实部当前位置的当前状态值；
[0018] 实部偏移位置非线性函数的构建具体为：
[0019] 实部偏移位置非线性函数由LL21个不同次方的含不同参数值的变量构成；以各变量负的非线性强度为权，对LL21个变量加权求和得实部第二变量项，实部第二变量项和第二实常数项相加所得多项式即实部偏移位置非线性函数；
[0020] 所构建的实部偏移位置非线性函数用来作用于有效复数状态分量实部偏移位置的当前状态值；
[0021] 虚部当前位置非线性函数的构建具体为：
[0022] 虚部当前位置非线性函数由LL32个不同次方的含不同参数值的函数和LL33个不同次方的含不同参数值的变量构成；以各函数负的非线性强度为权，取LL31个函数加权求和得虚部第一函数项，对剩余的(LL32-LL31)个函数加权求和得虚部第二函数项；以各变量负的非线性强度为权，对LL33个变量加权求和得虚部第一变量项；虚部第一变量项除以虚部第二函数项得相除项，虚部第一函数项减去相除项，并加上第三实常数项，所得多项式即虚部当前位置非线性函数；
[0023] 所构建的虚部当前位置非线性函数用来作用于有效复数状态分量虚部当前位置的当前状态值；
[0024] 虚部偏移位置非线性函数的构建具体为：
[0025] 虚部偏移位置非线性函数由LL41个不同次方的含不同参数值的变量构成；以各变量负的非线性强度为权，对LL41个变量加权求和得虚部第二变量项，虚部第二变量项和第四实常数项相加所得多项式即虚部偏移位置非线性函数；
[0026] 所构建的虚部偏移位置非线性函数用来作用于有效复数状态分量虚部偏移位置的当前状态值；
[0027] 其中，函数的参数包括工作频率、函数的次方、函数的幅度值、函数的相位、位置序号、位置偏移量和状态平移量；位置偏移量即位置序号增加或减少的量，状态平移量即变量状态值增加或减少的量；变量的参数包括变量的次方、位置序号、位置偏移量和状态平移量；
[0028] LL12、LL13、LL21、LL32、LL33、LL41均为大于0的整数，其值根据需要自行设定；LL11为不大于LL12的正整数，LL31为不大于LL32的正整数，LL11和LL31值根据需要自行设定；
[0029] S4参数初始化及采用伪随机数序列或由不同实数构成的实数序列初始化G中有效复数状态分量和G0中扩展复数状态分量的状态值；
[0030] S5使用多组不同的实部当前位置非线性函数和实部偏移位置非线性函数分别对有效复数状态分量实部当前位置和偏移位置的当前状态值分别进行作用，得实部作用值；使用多组不同的虚部当前位置非线性函数和虚部偏移位置非线性函数分别对有效复数状态分量虚部当前位置和偏移位置的当前状态值分别进行作用，得虚部作用值；基于扩散系数、互耦合系数，对实部作用值和虚部作用值分别进行加、减、乘、除或包含加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，通过状态迭代产生随时间分布的复数伪随机数序列；
[0031] 本步骤进一步包括：
[0032] 实部状态迭代，具体为：
[0033] 采用多组不同的实部当前位置非线性函数和虚部当前位置非线性函数分别作用于有效复数状态分量实部当前位置和虚部当前位置的当前状态值，得多组实部当前位置非线性函数值和虚部当前位置非线性函数值；
[0034] 以扩散系数为权值，对实部当前位置非线性函数值进行加权平均，得第一实部作用值；对虚部当前位置非线性函数进行算术平均乘以互耦合系数，得第一虚部作用值；对第一实部作用值和第一虚部作用值进行相加、相减、相乘或相除运算，得第一混合运算作用值；
[0035] 取部分实部当前位置非线性函数值求算术平均得第一平均值；其余实部当前位置非线性函数值分别与对应的扩散系数相乘后再连乘，连乘值除以其余实部当前位置非线性函数值的数量得第二平均值，第一平均值和第二平均值相减得
[0036] 取部分实部偏移位置非线性函数值求算术平均得第三平均值，其余实部偏移位置非线性函数值分别与对应的扩散系数相乘后再连乘，连乘值除以其余实部偏移位置非线性函数值的数量得第四平均值，第三平均值和第四平均值相减得 第一混合运算作用值除以 得下一时刻实部的当前位置状态值；
[0037] 虚部状态迭代，具体为：
[0038] 采用多组不同的虚部当前位置非线性函数和实部当前位置非线性函数分别作用于有效复数状态分量虚部当前位置和实部当前位置的当前状态值，得虚部当前位置非线性函数值和实部当前位置非线性函数值；
[0039] 以扩散系数为权值，对虚部当前位置非线性函数值进行加权平均，得第二虚部作用值；对实部当前位置非线性函数进行算术平均乘以互耦合系数，得第二实部作用值；对第二虚部作用值和第二实部作用值进行相加、相减、相乘或相除运算，得第二混合运算作用值；
[0040] 取部分虚部当前位置非线性函数值求算术平均得第五平均值，其余虚部当前位置非线性函数值分别与对应的扩散系数相乘后再连乘，连乘值除以其余虚部当前位置非线性函数值的数量得第六平均值，第五平均值和第六平均值相加得
[0041] 取部分虚部偏移位置非线性函数值求算术平均得第七平均值，所有虚部偏移位置非线性函数值分别与对应的扩散系数相乘后再连乘，连乘值除以所有虚部偏移位置非线性函数值的数量得第八平均值，第七平均值和第八平均值相减得 第二混合运算作用值除以 得下一时刻虚部的当前位置状态值；
[0042] S6采用当前有效复数状态分量获得的复数伪随机数序列或实数序列，修改G0中扩展复数状态分量的状态值，或利用这些修改的状态值相互间进行重新组合排列；然后，读取G中下一个有效复数状态分量，对下一个有效复数状态分量执行步骤S5；当G中所有有效复数状态分量均完成状态迭代，执行步骤S7；
[0043] S7分别从G1和G2中相关分量抽头提取随时间分布的实数伪随机数序列，分别记为实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数；
[0044] S8对实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数中绝对值大于第一阈值的绝对值的尖峰值，以尖峰值前后相邻值的均值代替尖峰值，得实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数；去尖峰用于调整伪随机数的状态值，改变后续产生测距码的码型；第一阈值设为尖峰值前或后邻近值的绝对值一倍的值；
[0045] S9将实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数中各实数随机数按时间顺序分别与第一基准值比较，若大于第一基准值，则该实数随机数取值1；否则取值0，即可获得二值化的第一伪随机码和第二伪随机码；第一基准值分别为描述实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数中实数伪随机数中间值大小的统计量；
[0046] S10将第一伪随机码和第二伪随机码进行模二和，得伪随机性良好的第三伪随机码，即无频率偏移测距码；若无频率偏移的测距码的伪随机性受到破坏，那么需要调整非线性函数的扩散系数、互耦合系数，函数和/或变量的非线性强度，微调函数的工作频率、相位，微调第一基准值重新二值化实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数；
[0047] S11采用无频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获。
[0048] 上述采用无频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获，进一步包括：
[0049] (1)获取卫星导航电文并二值化，采用无频率偏移测距码对卫星导航电文进行扩频，获得扩频信号；
[0050] (2)采用带多普勒频率偏移的载波信号对扩频信号进行调制，并加入高斯白噪声信号，输出基带的卫星导航信号；
[0051] (3)接收并截取一段基带的卫星导航信号，产生本地载波信号，并采用匹配法对截取的卫星导航信号去载波，获得去载波信号；
[0052] (4)产生无频率偏移测距码并与去载波信号进行基于FFT的循环相关处理，若存在相关峰，根据相关峰位置解调卫星导航电文，结束；否则，重复步骤S5～S10重新获得无频率偏移测距码，然后重复本步骤。
[0053] 作为一种具体实施方式，子步骤(2)中，载波信号的多普勒频率偏移范围为[-10kHz,10kHz]；同时，所加入的高斯白噪声信号的信噪比范围为[0dB,-20dB]。
[0054] 二、一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法，用于实数偏移载波调制，包括：
[0055] S1～S7，同第一种方法中步骤S1～S7；
[0056] S8将实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数分别与相位正交的第一实数偏移载波和第二实数偏移载波相乘，得实部第三伪随机数和虚部第三伪随机数；这里，偏移载波即工作频率高于实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数工作频率的载波，其将实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数从当前工作频率处搬移到调制后的组合频率处；
[0057] S9对实部第三伪随机数和虚部第三伪随机数中绝对值大于第二阈值的绝对值的尖峰值，以尖峰值前后相邻值的均值代替尖峰值，得实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数；去尖峰用于调整伪随机数的状态值，改变后续产生测距码的码型；第二阈值设为尖峰值前或后邻近值的绝对值一倍的值；
[0058] S10将实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数中各实数随机数按时间顺序分别与第二基准值比较，若大于第二基准值，则该实数随机数取值1；否则取值0，即可获得二值化的第四伪随机码和第五伪随机码；第二基准值分别为描述实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数中实数伪随机数中间值大小的统计量；
[0059] S11将第四伪随机码和第五伪随机码进行模二和，得第六伪随机码；
[0060] S12从第六伪随机码获得伪随机性良好的经偏移载波调制的测距码，即第一频率偏移测距码；如果第一频率偏移的测距码的伪随机性受到破坏，那么需要调整非线性函数的扩散系数、互耦合系数，函数和/或变量的非线性强度，或者微调函数的工作频率、相位，或者微调实数偏移载波的工作频率、相位，或者微调第二基准值重新二值化实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数；
[0061] S13采用第一频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获。
[0062] 上述采用第一频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获，进一步包括：
[0063] (1)获取卫星导航电文并二值化，采用第一频率偏移测距码对卫星导航电文进行扩频，获得扩频信号；
[0064] (2)采用带多普勒频率偏移的载波信号对扩频信号进行调制，并加入高斯白噪声信号，输出基带的卫星导航信号；
[0065] (3)接收并截取一段基带的卫星导航信号，产生本地载波信号，并采用匹配法对截取的卫星导航信号去载波，获得去载波信号；
[0066] (4)产生第一频率偏移测距码并与去载波信号进行基于FFT的循环相关处理，若存在相关峰，根据相关峰位置解调卫星导航电文，结束；否则，重复步骤S5～S12重新获得第一频率偏移测距码，然后重复本步骤。
[0067] 作为一种具体实施方式，子步骤(2)中，载波信号的多普勒频率偏移范围为[-10kHz,10kHz]；同时，所加入的高斯白噪声信号的信噪比范围为[0dB,-20dB]。
[0068] 三、一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制方法，用于二值化偏移载波调制，包括：
[0069] S1～S10，同第一种方法中步骤S1～S10；
[0070] S11二值化第三实数偏移载波，具体为：以第三实数偏移载波的平均值为第三基准值，第三实数偏移载波中大于第三基准值的实数偏移载波值取值1，不大于第三基准值的实数偏移载波值取值0；
[0071] S12将第三伪随机码与二值化的第三实数偏移载波进行模二和，得第七伪随机码；
[0072] S13从第七伪随机码获得伪随机性良好的经偏移载波调制的测距码，即第二频率偏移测距码；如果第二频率偏移的测距码的伪随机性受到破坏，那么需要调整非线性函数的扩散系数、互耦合系数，函数和/或变量的非线性强度，或者微调函数的工作频率、相位，或者微调第三实数偏移载波的工作频率、相位，或者微调第一基准值重新二值化实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数，或者微调第三基准值重新二值化第三实数偏移载波；
[0073] S14采用第二频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获。
[0074] 上述采用第二频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获，进一步包括：
[0075] (1)获取卫星导航电文并二值化，采用第二频率偏移测距码对卫星导航电文进行扩频，获得扩频信号；
[0076] (2)采用带多普勒频率偏移的载波信号对扩频信号进行调制，并加入高斯白噪声信号，输出基带的卫星导航信号；
[0077] (3)接收并截取一段基带的卫星导航信号，产生本地载波信号，并采用匹配法对截取的卫星导航信号去载波，获得去载波信号；
[0078] (4)产生第二频率偏移测距码并与去载波信号进行基于FFT的循环相关处理，若存在相关峰，根据相关峰位置解调卫星导航电文，结束；否则，重复步骤S5～S13重新获得第二频率偏移测距码，然后重复本步骤。
[0079] 作为一种具体实施方式，子步骤(2)中，载波信号的多普勒频率偏移范围为[-10kHz,10kHz]；同时，所加入的高斯白噪声信号的信噪比范围为[0dB,-20dB]。
[0080] 上述三种方法的步骤S2中，扩展复数状态分量用于辅助矢量伪随机码发生器中位置偏移的复数状态分量的状态值迭代，其数量应大于或等于预设的复数状态分量位置偏移量最大值。
[0081] 上述三种方法的步骤S4中，由不同实数构成的实数序列初始化G中有效复数状态分量和G0中扩展复数状态分量的状态值，所述的实数序列要保证G中有效复数状态分量处于混沌工作状态，若实数序列不能保证混沌工作状态，需要调整非线性函数的扩散系数、互耦合系数，函数和/或变量的非线性强度。
[0082] 上述三种方法的步骤S4中，采用伪随机数序列初始化G中有效复数状态分量和G0中扩展复数状态分量的状态值，具体为：
[0083] 分别构建两个线性伪随机码发生器，记为第一线性伪随机码发生器和第二线性伪随机码发生器；
[0084] 分别驱动第一线性伪随机码发生器和第二线性伪随机码发生器并从相关寄存器抽头输出第八伪随机码和第九伪随机码；
[0085] 将第八伪随机码和第九伪随机码中0、1分别设置为不同小数，转变为第五伪随机数和第六伪随机数；若所得伪随机数不能保证有效复数状态分量处于混沌工作状态，需调整非线性函数的扩散系数、互耦合系数，函数和/或变量的非线性强度；
[0086] 第五伪随机数和第六伪随机数即分别为复数状态分量的实部和虚部的初始值。
[0087] 上述方法一的步骤S9中，第一基准值采用排序法获得，即：实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数的第一基准值分别为其中实数伪随机数经大小排序所得中间值。
[0088] 上述方法二的步骤S10中，第二基准值采用排序法获得，即：实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数的第二基准值分别为其中实数伪随机数经大小排序所得中间值。
[0089] 本发明中，若所得无频率偏移、第一或第二频率偏移测距码伪随机性不佳，就需要调整函数和/或变量的非线性强度、非线性函数的扩散系数、互耦合系数，或者微调第一基准值重新二值化实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数，或者微调第二基准值重新二值化实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数，或者微调函数的工作频率、相位，或者微调第一、第二实数偏移载波的工作频率或相位、或者微调第三基准值，重新二值化第三实数偏移载波,微调第三实数偏移载波的工作频率或相位、微调第七伪随机码的工作频率或相位。
[0090] 四、一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制系统，用于无偏移载波调制，包括：
[0091] (1)矢量伪随机码发生器构建模块，用于构建矢量伪随机码发生器G，G由单个复数状态矢量X+Yj构成，在IM+N维线性空间其分量为{x(i)+y(i)j}，称为复数状态分量，{x(i)}和{y(i)}为一系列顺序排列且分别相互耦合的状态分量；i表示复数状态分量的位置序号，i＝1,2,...IM+N，IM、N均为正整数，前或后IM个复数状态分量记为扩展复数状态分量，其位置序号i∈[1,IM]或i∈[N+1,N+IM]；后或前N个复数状态分量记为有效复数状态分量，其位置序号i∈[IM+1,IM+N]或i∈[1,N]，有效复数状态分量{x(i)}和{y(i)}分别构成伪随机码发生器G1、G2；
[0092] (2)扩展模块，用于扩展复数状态分量构成G0，扩展复数状态分量数大于或等于预设的位置偏移量最大值；
[0093] (3)非线性函数构建模块，用于构建分别作用于有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数，具体为：作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数为一组不同次方的含不同参数值的函数和/或变量，以函数的负的非线性强度为权，将一部分函数加权求和得实部或虚部的第一函数项，将剩余函数加权求和得实部或虚部的第二函数项；以变量的负的非线性强度为权，将一部分变量加权求和得实部或虚部的第一变量项，将剩余变量加权求和得实部或虚部的第二变量项；将第一函数项、第二函数项、第一变量项和第二变量项按预设方式进行包括加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，再加上对应实常数项，所得多项式即作用于实部或虚部当前位置和偏移位置当前状态值的非线性函数；
[0094] (4)初始化模块，用于参数初始化及采用伪随机数序列或由不同实数构成的实数序列初始化G中有效复数状态分量和G0中扩展复数状态分量的状态值；
[0095] (5)状态迭代模块，用于使用多组不同的实部当前位置非线性函数和实部偏移位置非线性函数分别对有效复数状态分量实部当前位置和偏移位置的当前状态值分别进行作用，得实部作用值；使用多组不同的虚部当前位置非线性函数和虚部偏移位置非线性函数分别对有效复数状态分量虚部当前位置和偏移位置的当前状态值分别进行作用，得虚部作用值；基于扩散系数、互耦合系数，对实部作用值和虚部作用值分别进行加、减、乘、除或包含加、减、乘、除中至少两种运算的混合运算，通过状态迭代产生随时间分布的复数伪随机数序列；
[0096] (6)判断模块，用于采用当前有效复数状态分量获得的复数伪随机数序列或实数序列，修改G0中扩展复数状态分量的状态值,或利用这些修改的状态值相互间进行重新组合排列；然后，读取G中下一个有效复数状态分量，对下一个有效复数状态分量转至状态迭代模块；当G中所有有效复数状态分量均完成状态迭代，转至实数伪随机数序列提取模块；
[0097] (7)实数伪随机数序列提取模块，用于分别从G1和G2中相关分量抽头提取随时间分布的实数伪随机数序列，分别记为实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数；
[0098] (8)去尖峰信号模块，用于对实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数中绝对值大于第一阈值的绝对值的尖峰值，以尖峰值前后相邻值的均值代替尖峰值，得实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数；去尖峰用于调整伪随机数的状态值，改变后续产生测距码的码型；第一阈值设为尖峰值前或后邻近值的绝对值一倍的值；
[0099] (9)二值化模块，用于将实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数中各实数随机数按时间顺序分别与第一基准值比较，若大于第一基准值，则该实数随机数取值1；否则取值0，即可获得二值化的第一伪随机码和第二伪随机码；第一基准值分别为描述实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数中实数伪随机数中间值大小的统计量；
[0100] (10)模二和模块，用于将第一伪随机码和第二伪随机码进行模二和，得伪随机性良好的第三伪随机码，即无频率偏移测距码；
[0101] (11)跟踪捕获模块，用于采用无频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获。
[0102] 五、一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制系统，用于实数偏移载波调制，包括：
[0103] (1)矢量伪随机码发生器构建模块，同上述系统四中矢量伪随机码发生器构建模块；
[0104] (2)扩展模块，同上述系统四中扩展模块；
[0105] (3)非线性函数构建模块，同上述系统四中非线性函数构建模块；
[0106] (4)初始化模块，同上述系统四中初始化模块；
[0107] (5)状态迭代模块，同上述系统四中状态迭代模块；
[0108] (6)判断模块，同上述系统四中判断模块；
[0109] (7)实数伪随机数序列提取模块，同上述系统四中实数伪随机数序列提取模块；
[0110] (8)偏移载波调制模块，用于将实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数分别与相位正交的第一实数偏移载波和第二实数偏移载波相乘，得实部第三伪随机数和虚部第三伪随机数；这里，偏移载波即工作频率高于实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数工作频率的载波，其将实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数从当前工作频率处搬移到调制后的组合频率处；
[0111] (9)去尖峰信号模块，用于对实部第三伪随机数和虚部第三伪随机数中绝对值大于第二阈值的绝对值的尖峰值，以尖峰值前后相邻值的均值代替尖峰值，得实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数；去尖峰用于调整伪随机数的状态值，改变后续产生测距码的码型；第二阈值设为尖峰值前或后邻近值的绝对值一倍的值；
[0112] (10)二值化模块，用于将实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数中各实数随机数按时间顺序分别与第二基准值比较，若大于第二基准值，则该实数随机数取值1；否则取值0，即可获得二值化的第四伪随机码和第五伪随机码；第二基准值分别为描述实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数中实数伪随机数中间值大小的统计量；
[0113] (11)模二和模块，用于将第四伪随机码和第五伪随机码进行模二和，得第六伪随机码；
[0114] (12)频率偏移测距码获取模块，用于从第六伪随机码获得伪随机性良好的经偏移载波调制的测距码，即第一频率偏移测距码；
[0115] (13)跟踪捕获模块，用于采用第一频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获。
[0116] 六、一种时空混沌矢量伪随机码发生器偏移载波调制系统，用于二值化偏移载波调制，包括：
[0117] (1)矢量伪随机码发生器构建模块，同上述系统四中矢量伪随机码发生器构建模块；
[0118] (2)扩展模块，同上述系统四中扩展模块；
[0119] (3)非线性函数构建模块，同上述系统四中非线性函数构建模块；
[0120] (4)初始化模块，同上述系统四中初始化模块；
[0121] (5)状态迭代模块，同上述系统四中状态迭代模块；
[0122] (6)判断模块，同上述系统四中判断模块；
[0123] (7)实数伪随机数序列提取模块，同上述系统四中实数伪随机数序列提取模块；
[0124] (8)去尖峰信号模块，同上述系统四中去尖峰信号模块；
[0125] (9)第一二值化模块，同上述系统四中二值化模块；
[0126] (10)第一模二和模块，同上述系统四中模二和模块；
[0127] (11)第二二值化模块，用于二值化第三实数偏移载波，具体为：以第三实数偏移载波的平均值为第三基准值，第三实数偏移载波中大于第三基准值的实数偏移载波值取值1，不大于第三基准值的实数偏移载波值取值0；
[0128] (12)第二模二和模块，用于将第三伪随机码与二值化的第三实数偏移载波进行模二和，得第七伪随机码；
[0129] (13)频率偏移测距码获取模块，用于从第七伪随机码获得伪随机性良好的经偏移载波调制的测距码，即第二频率偏移测距码；
[0130] (14)跟踪捕获模块，用于采用第二频率偏移测距码对卫星导航信号进行跟踪捕获。。
[0131] 本发明可克服目前二进制伪随机码发生器和实数伪随机码发生器产生的测距码存在的所有技术缺陷，极大提高卫星导航系统测距码的性能，同时也彻底解决当前二进制偏移载波调制技术存在的多相关峰问题。
[0132] 和现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
[0133] (1)可获得复杂度高的伪随机码
[0134] 使用多种不同的非线性函数共同作用，通过互耦合混合运算作用以迭代方式产生伪随机码，所获得的伪随机码复杂度高。
[0135] (2)可获得安全性强的伪随机码
[0136] 可产生复杂度高的伪随机码，从而充分保证伪随机码的高安全性。
[0137] (3)伪随机码码长不受级数限制
[0138] 产生的随时间分布的随机码，其最大码长与伪随机码发生器使用级数无关，且可达无限长。
[0139] (4)级数特少
[0140] 通过复数实现方式，可最大限度降低伪随机码发生器级数。
[0141] (5)产生伪随机码码型多
[0142] 本发明伪随机码型由初始化复数状态分量状态值的实数、非线性函数包含的参数如扩散系数、非线性强度、互耦合系数等的参数精度决定，接收端这些参数精度至少为10-5，本发明可产生的伪随机码型至少为105×L个，L为码长。
[0143] (6)可随时调整伪随机码特性
[0144] 当伪随机码伪随机性受到破坏，可通过调整非线性强度、扩散系数、互耦合系数、微调实数偏移载波或二值化实数偏移载波的工作频率、相位等恢复。
[0145] (7)产生带偏移载波调制的测距码
[0146] 将测距码与偏移载波调制信号融合，保持测距码的伪随机性，彻底解决相关解调带来的多相关峰问题。
附图说明
[0147] 图1是本发明方法的具体流程示意图；
[0148] 图2是实施例中测距码跟踪捕获实现流程示意图；
[0149] 图3是实施例中G1第2个状态分量采用互耦合混合运算获得的伪随机数序列；
[0150] 图4是对图3所示伪随机数序列去尖峰后获得的伪随机数序列；
[0151] 图5是对图3所示伪随机数序列采用实数偏移载波调制去尖峰后获得的伪随机数序列；
[0152] 图6是对图4所示伪随机数序列采用排序法处理后获得的伪随机码；
[0153] 图7是对图5所示伪随机数序列采用排序法处理后获得的伪随机码；
[0154] 图8是实施例中获得的无偏移载波调制的测距码；
[0155] 图9是实施例中获得的实数偏移载波调制的测距码；
[0156] 图10是实施例中获得的二值化实数偏移载波调制的测距码；
[0157] 图11是图8所示测距码的自相关函数；
[0158] 图12是图9所示测距码的自相关函数；
[0159] 图13是图10所示测距码的自相关函数；
[0160] 图14是在信噪比为－10dB、码偏移100字节和多普勒频率偏移为20Hz条件下图8所示测距码的跟踪捕获特性；
[0161] 图15是在信噪比为－10dB、码偏移100字节和多普勒频率偏移为20Hz条件下图9所示测距码的跟踪捕获特性；
[0162] 图16是在信噪比为－10dB、码偏移100字节和多普勒频率偏移为20Hz条件下图10所示测距码跟踪捕获特性；
[0163] 图17是本发明系统结构示意图。
具体实施方式
[0164] 下面结合前向扩展复数状态分量的实施例对本发明作进一步详细描述，根据图1实现步骤如下：
[0165] S1构建矢量伪随机码发生器G，G由单个复数状态矢量X+Yj构成，在IM+N维线性空间其分量为{x(i)+y(i)j}，称为复数状态分量，{x(i)}和{y(i)}为一系列顺序排列且分别相互耦合的状态分量；i表示复数状态分量的位置序号，i＝1,2,...IM+N，IM、N均为正整数，N根据需要取值；前IM个复数状态分量记为扩展复数状态分量，其位置序号i∈[1,IM]；后N个复数状态分量记为有效复数状态分量，其位置序号i∈[IM+1,IM+N]，有效复数状态分量{x(i)}和{y(i)}分别构成伪随机码发生器G1、G2。
[0166] S2前向扩展复数状态分量构成G0，扩展复数状态分量数大于预设的位置偏移量最大值。
[0167] 取比 大的数值IM，即扩展复数状态分量数，为保证后续计算效率，IM取值不宜过大，一般取不大于10的正整数。
[0168] S3：作用于有效复数状态分量实部和虚部的非线性函数和状态迭代公式的构建；
[0169] (3-1)非线性函数的构建：
[0170]
[0171]
[0172] 式(1)～(2)中：
[0173] k表示离散的时间坐标；
[0174] i表示有效复数状态分量的位置序号，i＝IM+1,IM+2,...IM+N；
[0175] xk(i)、yk(i)分别表示k时刻位置序号为i的有效复数状态分量实部和虚部的当前位置状态值；后文将位置序号为i的有效复数状态分量简记为有效复数状态分量i；
[0176] 分别表示作用于有效复数状态分量i的实部当前位置、实部偏移位置、虚部当前位置、虚部偏移位置的非线性函数， 分别包含sin函数和cos函数，相位分别为Φk和Φ'k， 分别包含的函数的工作频率为m1f0，f0为基本工作频率，m1为
2～10正整数；
[0177] l1、l2、l3、l4分别表示非线性函数 的序号，即，表示作用于有效复数状态分量i实部当前位置的第l1个非线性函数， 表示作用于有效复数状态分量i实部偏移位置的第l2个非线性函数， 表示作用于有效复数状态分量i虚部当前位置的第l3个非线性函数， 表示作用于有效复数状态分量i虚部偏移位置的第l4个非线性函数；
[0178] ll11、ll12分别表示非线性函数 中包含的函数和变量的序号；ll2表示非线性函数中包含的变量的序号；ll31、ll32分别表示非线性函数 中包含的函数和变量的序号；ll4表示非线性函数 中包含的变量的序号；
[0179] 为非线性函数 中第ll11个函数，其次方为 为非线性函数 中第ll31个函数，其次方为
[0180] LL12、LL13分别表示非线性函数 中函数 和变量xk(i)的数量；LL21表示非线性函数 中变量xk(i)的数量；LL32、LL33分别表示非线性函数 中函数 和变量yk(i)的数量；LL41表示非线性函数 中变量yk(i)的数量；
[0181] LL12、LL13、LL21、LL32、LL33、LL41均为大于0的整数，其值根据需要自行设定；LL11为不大于LL12的正整数，LL31为不大于LL32的正整数，其值根据需要自行设定；
[0182] 分别表示k时刻非线性函数 中第ll11个函数 和第ll12个变量的非线性强度；
[0183] 表示k时刻非线性函数 中第ll2个变量 的非线性强度；
[0184] 分别表示k时刻非线性函数 中第ll31个函数 和第ll32个变量的非线性强度；
[0185] 为k时刻非线性函数 中第ll4个变量 的非线性强度；
[0186] 为非线性函数 中第ll12个变量xk(i)的次方； 为非线性函数 中第ll2个变量xk(i)的次方； 为非线性函数 中第ll32个变量yk(i)的次方； 为非线性函数 中第ll4个变量yk(i)的次方；
[0187] 分别为非线性函数 包含的实常数，其值根据需要自行设定。
[0188] 上述非线性强度均为实数，上述次方数为大于1的正整数，其值根据需要自行设定；
[0189] (3-2)状态迭代公式
[0190] 设矢量复数伪随机码发生器G产生的码长为L，使用多组含有不同参数值的非线性函数作用于有效复数状态分量实部和虚部当前位置和偏移位置的当前状态值，以扩散系数、互耦合系数为权值通过包含加、减、乘、除中至少一种运算的混合运算方式，使复数状态分量产生随时间分布的复数伪随机数。
[0191] 通过混合运算方式获得的(k+1)时刻有效复数状态分量i的实部xk+1(i)和虚部yk+1(i)的状态值的状态迭代公式如下：
[0192]
[0193]
[0194]
[0195] 其中：
[0196] 表示k时刻复数状态分量i实部第 个偏移位置的状态值；
[0197] 表示k时刻复数状态分量i虚部第 个偏移位置的状态值；
[0198] L12、L22、L32、L42分别表示非线性函数 的数量，L12、L22、L32、L42均为大于0的整数，其值根据需要自行设定；
[0199] L11、L21、L31、L41分别为不大于L12、L22、L32、L42的正整数，其值根据需要自行设定；
[0200] 和 分别表示k时刻非线性函数 和 包含的位置偏移量；
[0201] 分别表示非线性函数 和 包含的状态平移量；
[0202] 分别为k时刻非线性函数 和 包含的状态平移量；
[0203] 分别表示k时刻非线性函数 的作用值；
[0204] 分别为非线性函数 在k时刻的扩散系数，为实数；
[0205] γk和γ'k分别为k时刻作用于复数状态分量i实部和虚部当前位置的非线性函数和 作用值的均值的互耦合系数，为实数。
[0206] S4：参数和复数状态变量状态值的初始化；
[0207] (4-1)参数初始化
[0208] 参数包括有效复数状态分量数N(即级数)、码长L、非线性函数数量、非线性函数参数、扩散系数、互耦合系数。非线性函数为包含有不同次方函数和/或变量的多项式形式，参数进一步包括函数和/或变量、函数和/或变量的参数和实常数项，其中函数的参数为工作频率、函数的次方、函数的幅度值、函数的相位、位置序号、位置偏移量、状态平移量，变量的参数为变量的次方、位置序号、位置偏移量、状态平移量。
[0209] 本发明中，函数次方均为大于1的正整数，无上限要求；各非线性函数的扩散系数均为实数。非线性函数 分别包含sin函数和cos函数，相位分别为Φk和Φ'k，分别包含的函数的工作频率为m1f0，f0为基本工作频率，m1为正整数；非线性函数 分别包含变量；非线性函数 分别为作用于复数状态分量实部和虚部当前位置的非线性函数，非线性函数 分别为作用于复数状态分量实部和虚部偏移位置的非线性函数。
[0210] 本实施例，取有效复数状态分量数N＝3，码长L＝511位，前向扩展复数状态分量数IM＝5。分别作用于有效复数状态分量实部和虚部当前位置的非线性函数的数量L11＝1、L12＝3、L31＝1、L32＝3；分别作用于有效复数状态分量实部和虚部前向偏移位置的非线性函数的数量L22＝L42＝2。作用于有效复数状态分量实部当前位置的各非线性函数的最高次方分别为2、4、6次方，作用于有效复数状态分量虚部当前位置的各非线性函数的最高次方分别为3、5、7次方；作用于有效复数状态分量实部前向偏移位置的各非线性函数的最高次方分别为2和3次方，作用于有效复数状态分量虚部前向偏移位置的各非线性函数的最高次方分别为2和3次方。
[0211] 作用于有效复数状态分量实部和虚部当前位置的非线性函数对应的扩散系数分别为其中， 分别表示时刻1时第1、2、3个非线性函数 的扩
散系数， 分别为时刻1时第1、2、3个非线性函数 的扩散系数。
[0212] 作用于有效复数状态分量实部和虚部前向偏移位置的非线性函数对应的扩散系数 分 别 为 其 中 ，分别为时刻1时第1、2个非线性函数 的扩散系数， 分别为时刻
1时第1、2个非线性函数 的扩散系数。
[0213] 作用于有效复数状态分量实部当前位置的非线性函数 最高次方函数分别在前LL11个函数中，对应的非线性强度分别为其余LL11-1个函数对应的非线性强度为0；LL12-LL11个函数对应的非线性强度自行设定；LL13个变量对应的非线性强度为0；其前向偏移位置最高次方变量对应的非线性强度分别为其余LL21-1个变量对应的非线性强度为0；作用于有效
复数状态分量虚部当前位置的非线性函数 最高次方函数分别在前LL31个函数中，对应的非线性强度分别为 其余LL31-1个函数
对应的非线性强度为0；LL32-LL31个函数对应的非线性强度自行设定；LL33个变量对应的非线性强度为0；其前向偏移位置最高次方变量对应的非线性强度分别为
其余LL41-1个变量对应的非线性强度为0；其中，
分别为时刻1时第1、2、3个非线性函数 最高次方函数对应的非线性强度，
分别为时刻1时第1、2个非线性函数 最高次方变量对应的非线性强度，
分别为时刻1时第1、2、3个非线性函数 最高次方函数对应的非线性强度，
分别为时刻1时第1、2个非线性函数 最高次方变量对应的非线性强度。
[0214] 互耦合系数分别为γ1＝8.80001、γ'1＝8.60001，其中，γ1、γ'1分别为时刻为1时复数状态分量虚部当前位置第1、2、3个非线性函数作用值的均值和实部当前位置第1、2、3个非线性函数作用值的均值的互耦合系数。
[0215] 有效复数状态分量实部当前位置第1、2、3个非线性函数fl1包含的实常数分别为和 包含的状态平移量均分别为1.50005；有效复数状态分量虚部当前位置第1、2、3个非线性函数 包含的实常数分别为
包含的状态平移量均为2.50005；有
效复数状态分量实部前向偏移位置第1、2个非线性函数 包含的实常数分别为
和 包含的状态平移量均分别为1.50005；有效复数状态分
量虚部前向偏移位置第1、2个非线性函数 包含的实常数分别为 和
包含的状态平移量均为2.50005。
[0216] 前向位置偏移量分别为 分别表示时刻1时第1、2个非线性函数 对应的前向位置偏移量， 分别表示时刻1时第1、2个非线性函数 对应的前向位置偏移量；时刻1即初始时刻。
[0217] f0＝1.023Hz，m1＝2，nΦ＝16，单值区间为[0,π/2]，f0为产生的测距码提供基本工作频率，nΦ用来对非线性函数 分别包含的sin函数和cos函数在单值区间的相位进行初始相位角均分，且所有函数的幅度值均为数值1。
[0218] 本发明中，各非线性函数的扩散系数、互耦合系数和函数和/或变量的非线性强度的设置要保证系统处于混沌工作状态，级数设为最小级数，对应当前位置的非线性函数的相位值为有效复数状态分量的位置序号与单值区间角度均分之积，单值区间即均分量与其函数值一一对应的区间，相位总分割数为nΦ。
[0219] (4-2)复数状态分量状态值的初始化
[0220] 可采用伪随机数序列或由不同实数构成的实数序列进行初始化，且要保证有效复数状态分量工作于混沌状态。若采用伪随机数序列初始化复数状态分量的状态值，伪随机数序列可采用线性移位寄存器通过相关寄存器抽头获得。
[0221] 下面将提供采用由不同实数构成的实数序列初始化复数状态分量的具体实施过程。
[0222] 将复数状态分量实部位置序号乘以0.1，然后与时刻和0.00001的乘积相加，构成实部值；再将复数状态分量虚部位置序号乘以0.2，然后与时刻和0.00001的乘积相加，构成虚部值。实部值和虚部值构成复数状态分量初始化值。
[0223] S5：对复数伪随机码发生器G中各有效复数状态分量根据公式(3)分别进行状态迭代，产生随时间分布的530位的复数伪随机数序列；
[0224] 本发明状态迭代基于非线性函数权值作用实现，非线性函数权值作用见公式(3)所示的互耦合混合运算方式。
[0225] S6：对G0中各扩展复数状态分量，以其位置序号乘以0.001后与S5获得的530位复数伪随机数序列的实部值相加，得该扩展复数状态分量的实部状态值；再以其位置序号乘以0.003后与S5获得的530位复数伪随机数序列的虚部值相加，得该扩展复数状态分量的虚部状态值，实现G0中扩展复数状态分量状态值的修改；然后读取G中下一个有效复数状态分量，执行步骤S5。当对G中所有有效复数状态分量均完成状态迭代，执行步骤S7。
[0226] S7：延迟5秒，以避开初始非混沌振荡信号，从G1第2个、第3个状态分量抽取长度511秒一组时间状态分布的实部第一伪随机数，见图3，从G2第1个、第3个状态分量抽取长度
511秒时间状态分布的虚部第一伪随机数，如果采用实数偏移载波调制，执行步骤S8；否则，执行步骤S9。
[0227] S8：将实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数分别与频率为m2f0的正弦函数的第一偏移载波和余弦函数的第二偏移载波相乘进行偏移载波调制，得实部第三伪随机数和虚部第三伪随机数；本实施例中，m2＝5，m2＞2m1。
[0228] S9：对实部第一伪随机数和虚部第一伪随机数中绝对值大于第一阈值的绝对值的尖峰值，以尖峰值前后相邻值的均值代替尖峰值，这样即可去掉调制信号中“尖峰”信号，得实部第二伪随机数和虚部第二伪随机数。
[0229] 对实部第三伪随机数和虚部第三伪随机数中绝对值大于第二阈值的绝对值的尖峰值，以尖峰值前后相邻值的均值代替尖峰值，这样即可去掉调制信号中“尖峰”信号，得实部第四伪随机数和虚部第四伪随机数。
[0230] 本步骤结果见图4～5；本实施例中，第一阈值和第二阈值的绝对值均设为2。
[0231] S10：将实部第二或第四伪随机数和虚部第二或第四伪随机数中各实数随机数按时间顺序分别与由排序法获得的中间值即第一或第二基准值比较，若大于第一或第二基准值，则该实数随机数取值1；否则取值0，即可获得二值化的第一伪随机码、第二伪随机码或第四伪随机码、第五伪随机码，见图6～7。
[0232] S11：将第一伪随机码和第二伪随机码、或第四伪随机码和第五伪随机码进行模二和，形成码长为511位的第三伪随机码(见图8)或第六伪随机码。
[0233] S12：如果采用二值化实数偏移载波调制，执行步骤S13；否则，执行步骤S15。
[0234] S13：以第三实数偏移载波的平均值为第三基准值对由一组奇次余弦函数构成的频率为m2f0第三偏移载波二值化，大于第三基准值的实数偏移载波值取值1，不大于第三基准值的实数偏移载波值取值0。
[0235] S14：将第三伪随机码与二值化的第三偏移载波进行模二和，得第七伪随机码。
[0236] S15：从第六伪随机码或第七伪随机码获得经过偏移载波调制的测距码，即第一或第二频率偏移的测距码，见图9～10。
[0237] 测距码的伪随机性评价见表1～6和图11～13。伪随机性可采用平衡性、游程性和自相关性评价。平衡性即测距码中数值0和1占总数的百分比，理想情况下0和1分别占总数的50％。游程性即测距码中不同长度的游程占总游程数的百分比，理想情况下各长度游程占总游程数的百分比为 其中，a表示游程长度。自相关性即测距码自相关函数的δ函数特性。
[0238] S16：产生二值化的卫星导航电文。
[0239] S17：以无频率偏移、第一或第二频率偏移的测距码对卫星导航电文扩频获得扩频信号；
[0240] S18：以频率为60×1.023Hz、多普勒频率偏移为20Hz的复指数载波信号调制扩频信号；
[0241] S19：在调制信号中添加－10dB的高斯白噪声信号；
[0242] S20：输出基带卫星导航信号；
[0243] S21：接收基带卫星导航信号,以100字节码偏移截取511位长的信号；
[0244] S22：产生频率为60×1.023Hz的复指数本地载波信号；
[0245] S23：以本地载波信号对截取信号用匹配法去载波获得去载波信号；
[0246] S24：根据步骤S5～S15产生导航卫星无频率偏移、第一或第二频率偏移的测距码；
[0247] S25：将无频率偏移、第一或第二频率偏移的测距码与去载波信号进行基于FFT的循环相关处理；
[0248] S26：如果存在相关峰(见图14～16)，根据相关峰位置从接收信号解调卫星导航电文，结束；否则返回步骤S24。
[0249] 表1图8所示测距码的平衡性
[0250]数值 占总数百分比(％)
0 53.03
1 46.97
[0251] 表2图8所示测距码的游程性
[0252]游程长度 占游程总数百分比(％)
1 49.80
2 27.89
3 8.76
4 4.78
5 1.99
6 0.80
[0253] 表3图9所示测距码的平衡性
[0254]数值 占总数百分比(％)
0 48.92
1 51.08
[0255] 表4图9所示测距码的游程性
[0256]游程长度 占游程总数百分比(％)
1 50.20
2 26.72
3 9.31
4 4.05
5 2.02
6 0.81
[0257] 表5图10所示测距码的平衡性
[0258]数值 占总数百分比(％)
0 45.40
1 54.60
[0259] 表6图10示测距码的游程性
[0260]游程长度 占游程总数百分比(％)
1 46.72
2 24.45
3 13.54
4 6.55
5 1.31
6 0.00
