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混沌伪随机序列的产生及其在扩频通信系统中的应用

侯娟  
【摘要】:随着科学技术的迅猛发展,3G移动通信技术已进入实用阶段。在第三代无线通信技术中,最主要的一项技术就是CDMA扩频通信技术。为了抑制多径干扰和多址干扰,要求扩频序列具有较好的自相关性和互相关性;为了满足更多用户的需求,还需要扩频序列数量众多。由此可见,扩频通信系统性能的好坏直接由扩频序列的性能决定。目前,在扩频通信系统中使用最多的就是由线性移位寄存器产生的m序列及Gold序列,然而它们还存在许多固有缺陷,如:序列数量有限、周期短等。 混沌为扩频序列的产生提供了一种新方法。混沌是确定性动力学系统表现出的随机性行为,具有对初始条件的敏感性,因此可以用混沌映射来产生数量巨大、非周期性的序列,并且具有很好的相关性及平衡性,这使得混沌序列在扩频通信中具有良好的应用前景。 本文主要研究新混沌序列产生,使其具有较好的相关性、平衡性、随机性、非周期性等特性,并且具有更好的复杂度、保密性。鉴于单个低维的离散混沌映射生成的序列存在一些缺陷,如:复杂度低、抗攻击能力差、数量少等。本文采用一种将Hybrid混沌映射和Chebyshev混沌映射相结合,随机选取混沌映射模型并随机改变混沌映射模型参数的方式来生成混沌序列,从而大大增加了混沌序列的复杂度、安全性及抗攻击能力,并且具有和原混沌模型序列相当的随机性、平衡性及相关性。 具体来说,本文主要开展了:(1)对m序列、Gold序列及几种常见混沌映射序列进行分析研究,并对其各项特性进行仿真分析,总结其优缺点;(2)提出一种混合混沌映射序列的生成方法,并对其各项性能进行仿真分析及理论验证,将其与Gold序列、Chebyshev序列及Hybird序列的各项性能进行比较分析;(3)建立了直接扩频通信系统的仿真模型,将混合混沌映射序列应用于该仿真模型中,仿真分析其误码性能,并将其与Chebyshev序列、Hybrid序列及m序列分别应用于该仿真模型时的误码率性能进行了比较分析。


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