一種混沌跳頻通信系統(tǒng)的設(shè)計研究.pdf

1、在科技進(jìn)步日新月異的今天，通信應(yīng)用越來越廣泛，如何高效的利用有限帶寬和保證傳輸信息安全越來越成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。當(dāng)前通信領(lǐng)域的研究中，將混沌理論應(yīng)用到通信系統(tǒng)中是一個研究熱點(diǎn)，基于混沌理論的跳頻通信系統(tǒng)兼具混沌序列擁有的保密性和隨機(jī)性，同時保有跳頻通信系統(tǒng)擁有的抗干擾能力強(qiáng)，抗衰落能力強(qiáng)和與窄帶通信兼容性好的特點(diǎn)。而且混沌序列相較于傳統(tǒng)的PN序列擁有更好的隨機(jī)性和保密性，所以將混沌序列應(yīng)用于跳頻通信系統(tǒng)中具有很好的應(yīng)用前景。
　　

2、在實(shí)際應(yīng)用中，混沌數(shù)字序列的生成、混沌系統(tǒng)的同步和混沌理論在通信系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)是混沌跳頻通信技術(shù)的關(guān)鍵。本文將混沌理論和跳頻通信技術(shù)結(jié)合起來，構(gòu)建新型基于混沌理論的跳頻通信系統(tǒng)，并通過Matlab軟件對構(gòu)造的系統(tǒng)進(jìn)行了可行性仿真，證明該基于混沌理論的跳頻通信系統(tǒng)具有較低的傳輸誤碼率。主要工作包括以下幾點(diǎn)：
　　1、介紹了混沌理論的基礎(chǔ)知識，包括混沌理論的基本概念、發(fā)展起源、定義特征、特有優(yōu)勢以及一些常用的混沌系統(tǒng)模型，同時介紹了跳頻

3、通信系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)知識，包括基本原理、跳頻信號的生成與接收以及跳頻通信系統(tǒng)模型和通信傳輸優(yōu)勢。重點(diǎn)闡述了混沌理論與跳頻通信系統(tǒng)之間的結(jié)合點(diǎn)，講述了當(dāng)前混沌跳頻通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。
　　2、在 Chen混沌系統(tǒng)的基礎(chǔ)上構(gòu)造了新型指數(shù)型混沌系統(tǒng)，對該系統(tǒng)做了一些基本動力學(xué)分析，包括對稱性、平衡點(diǎn)、穩(wěn)定性、分岔圖和Lyapunov指數(shù)等。并用DSP做了混沌序列的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，接著通過NIST軟件測試包對數(shù)字混沌序列進(jìn)行了測試分析，證

4、明混沌數(shù)字序列擁有良好的隨機(jī)性能。同時對DSP和NIST軟件測試包作了簡要介紹。
　　3、通過FPGA獲取新型指數(shù)混沌系統(tǒng)生成的數(shù)字混沌序列，通過單比特測試，雙比特測試和多比特測試對其進(jìn)行隨機(jī)性能分析，并將測試結(jié)果與m序列等傳統(tǒng)偽隨機(jī)序列進(jìn)行比較，證明數(shù)字混沌序列的隨機(jī)性能良好。同時對數(shù)字混沌序列做了相關(guān)性測試，包括自相關(guān)性測試和互相關(guān)性測試，測試結(jié)果表明該數(shù)字混沌序列具有較好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性。接著對常用的混沌映射模型做了

5、介紹，由于單一混沌映射生成的數(shù)字混沌序列容易被非線性逆推法快速準(zhǔn)確的破解，所以有必要采取組合映射的方法來加強(qiáng)保密性。改進(jìn)型Logistic映射具有較好的概率分布，所以將新型指數(shù)混沌系統(tǒng)生成的數(shù)字混沌序列與改進(jìn)型 Logistic映射生成的數(shù)字序列做組合,不僅可以有效的提高組合序列的保密性能還可以使組合序列具有較好的概率分布。在應(yīng)用中，首先通過round(x)函數(shù)對數(shù)字混沌序列做值域限定，然后將數(shù)字混沌序列中的每一個值作為初值迭代入改進(jìn)型