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混沌序列在扩频通信中的应用

任阳  
【摘要】: 现如今,随着扩频通信技术的迅猛发展,人们对通信的质量也有越来越高的要求。根据扩频通信的工作原理,在扩频通信系统中,扩频序列的性能好坏直接影响到通信系统的性能优劣。因此,就信源端来说,提高扩频序列的性能成为改善扩频通信系统的关键。 混沌动力学的出现与发展为扩频序列的研究提供了新的思路。混沌系统是一种非线性动态系统,混沌序列呈随机性,具有对初始值极其敏感的依赖性等特点。相比较目前应用广泛的扩频码,如m序列和Gold序列,混沌序列可以提供数量更多、相关性更好、保密性更强并且宜于产生与再生的信号。 本文对混沌序列应用到扩频通信系统做了一些研究工作,以Logistic_Map混沌映射为基础,提出一种改进的数字混沌序列产生方法,该方法在运用中间多比特量化法的同时,采用截短技术对实值混沌序列进行量化,通过统计仿真实验,验证出该方法保留了传统二值量化方法良好的扩频特性,不仅减少了序列的迭代次数,减少了大量的初始值选择判决过程,而且避免了逆向迭代,增强了系统的安全性。具体的研究工作主要分为以下几个部分: (1)研究扩频通信中具有代表性的m序列和Gold序列,分析目前扩频通信系统存在的缺点与隐患。 (2)分析目前研究较为集中的几种混沌映射,比较出混沌扩频序列与传统扩频序列具有的优势及性能特点,总结混沌扩频序列的优选准则。 (3)提出一种基于硬件实现精度有限的数字混沌扩频序列。对改进的方法进行详细的论述,并通过具体的理论推导和大量的数据仿真,对改进的数字混沌扩频序列的各项性能进行分析验证。 (4)建立扩频通信系统仿真模型,对改进的混沌扩频序列进行系统的仿真,验证其作为扩频序列的可行性。


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