基于混沌序列的MIMO-OFDM雷达通信一体化波形设计

为了解决多输入多输出的正交频分复用(multiple input multiple output orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)雷达通信一体化信号波形由于通信信息的不确定性导致模糊函数旁瓣水平较高以及系统雷达探测能力较差的问题,提出利用混沌序列对通信信息进行直接扩频。但普通单级混沌序列具有保密性低,可用数量少,容易被破解的缺点。因此采用一种基于加权算法优化的混合型级联混沌序列对通信信息进行扩频调制,然后再通过MIMO-OFDM一体化系统进行传输。由仿真结果可知,加权后的级联混沌序列相关性和误码率性能较m序列和Gold序列更好,经此序列扩频后的一体化信号模糊函数旁瓣水平会更低,故该一体化波形雷达探测性能更佳。且混沌序列越长,信号波形雷达探测能力越好。

基于混沌BP算法的数字温度传感器温度误差模糊控制方法

为了保证数字温度传感器对温度的准确读取,需要对传感器温度误差展开有效控制。为了提高数字温度传感器温度误差控制效果,提出基于混沌误差反向传播(Error Back Propagation Training,BP)神经网络算法的数字温度传感器温度误差模糊控制方法。首先利用经验模态分解法对收集到的温度测量数据展开去噪处理,计算不同温度区间内的温度测量超差概率,进而实现误差特征阈值的提取;建立三层神经网络,通过对温度误差的反复训练达到温度补偿目的。引入Logistic映射法与混沌扩频序列法,计算混沌系数间的互协方差函数,采用M-N-L结构的前馈网络对原BP网络的三层建构展开优化,并以此提高温度误差模糊控制的精度。测试结果表明:方法对传感器温度误差的提取值与实际超差值的差距低于0.03,收敛步数小于120步,误差补偿后误差比率低于19.3%,残差平方和低于0.23,对传感器温度误差的控制更加精准,温度补偿的效率更高,提高了误差控制效果。

超级混沌系统的自由空间光通信信号加密研究

为实现自由空间光通信安全,保证通信内容的全面覆盖,研究超级混沌系统的自由空间光通信信号加密方法。采用基于差分混沌位移键控模型,划分自由空间光通信信号,形成参考信息段和信息承载段,经过光调制器的调制后实现信号的行扩频处理后,利用基于超级混沌序列信号3DArnold映射和Arnold变换,转换和置乱变换该处理后的信号,形成三维矩阵;依据该矩阵,基于超级混沌序列生成Frank序列矩阵,降低信号的峰值平均功率比,完成通信信号加密。测试结果显示:该方法随机性能良好,P-Value的结果均在0.1以上;加密后通信信号的频谱全部被混沌信号覆盖,具备良好的通信信号加密效果,信号的峰值平均功率比的结果大约下降1.9/dB,保证加密后通信的安全性,避免通信过程中传输的数据内容被窃取。

多径信道下解调加权分数傅里叶变换加密的混沌直扩信号

为了在多径信道下解调加权分数傅里叶变换加密的混沌直扩(WFRFT-CD3S)信号,该文提出一种广义信道差分解调算法。在WFRFT-CD3S系统的发射端先对信息码进行差分调制,接收端将差分码与信道的乘积视为广义信道,并通过本地扩频序列构建频域匹配滤波器以估计广义信道冲击响应。接收端通过解差分广义信道冲击响应的估计值来合并各径能量并恢复信息码。对所提算法的误码率进行了理论分析,数值仿真验证了理论分析结果。数值仿真结果表明提出的解调算法可以在低信噪比下解调多径WFRFT-CD3S信号,保证了WFRFT-CD3S系统抗能量检测的能力。

四种数字混沌扩频序列的平衡性分析

探讨了Chebyshev、改进型Logistic、Logistic和Tent四种典型混沌映射的映射参数与平衡性之间的关系,得出了混沌序列新的映射参数取值范围,为混沌扩频码的产生提供了依据;并通过四种混沌序列的平衡性曲线图和映射参数对混沌扩频通信系统的误码率影响曲线图,验证了新取值范围的正确性。仿真和分析表明:Chebyshev映射的平衡性最好。

改进的基于Logistic映射混沌扩频序列的产生方法

以Logistic混沌映射为基础,提出了一种改进的混沌扩频序列产生方法,该方法由给定初值代入混沌映射,然后对每个迭代点进行L比特量化,通过截短得到新的混沌扩频序列。得到的序列与传统混沌扩频码和Gold码作了比较,并在DS-CDMA系统中作了仿真验证。结果表明,该方法减少了迭代次数,加快了运算速度,并且可以产生任意长度的扩频序列,地址数远远大于现有的Gold码。通过实验还得到了最优的二进制量化阶数。

一种新型的分段Logistic混沌扩频通信算法

混沌序列作为扩频系统中的扩频码,具有序列丰富、保密性好等特性。针对传统的Logistic混沌序列及其改进型在序列遍历性和随机性等方面不太理想的问题,提出了一种新型的分段Logistic混沌扩频通信算法。在分析了所提混沌序列的随机性、相关性、初值敏感性和Lyapunov指数的基础上,将其应用于扩频通信系统中。仿真结果表明:新序列较传统的Logistic混沌序列及其改进型作为扩频通信地址码,在误码率和信息保密特性方面有很大改善,从而证明了新算法的有效性。

多用户混沌序列扩频通信系统设计与性能分析

该文介绍了多用户混沌扩频通信系统原理,分析了Chebyshev,Logistic,Tent 3种混沌扩频序列的平衡性、相关性,建立了多用户混沌扩频通信系统动态可视化仿真模型,利用模型研究了这3种不同混沌扩频序列扩频码的初始值、信噪比、用户数以及截取的序列长度对系统误码率的影响。仿真结果表明,Chebyshev映射的扩频性能最好,Logistic映射次之,Tent映射最差,且这3种混沌扩频码的扩频性能均优于传统的扩频码。

基于M序列同步的混沌扩频通信系统研究与仿真

数字混沌扩频同步技术是混沌扩频通信关键技术之一。提出了一种基于m序列同步的混沌扩频新方法,建立了相应的混沌扩频通信系统动态可视化仿真模型。通过对m序列的捕获,建立业务信道,系统通过向发射端和接收端发射握手信号,实现收发两端混沌序列的同步;系统失步时,业务信道被破坏,通过对m序列的跟踪,再次建立业务信道,实现收发两端混沌序列的同步。研究表明,所建立的混沌扩频通信系统既解决了混沌序列在扩频通信中的难同步问题,又具有优良的保密性能,为混沌扩频通信的实际应用奠定了技术基础。

一种新的复合混沌扩频序列

从Logistic -Map映射的表达式出发 ,经过一些数学推导得到了一个混沌序列 ,通过对其统计特性的数学表达式的分析 ,发现其与白噪声的统计特性一致 ,非常适合在扩频通信中用作扩频码 .但由于存在截取的问题 ,这种类随机序列的平衡性较差 .为了解决这一问题 ,本文提出了一种新的复合混沌扩频序列———mH序列 ,并采用了交织的方式较好地解决了这个问题 .仿真实验结果表明 ,复合混沌扩频序列具有良好的相关性和平衡性 ,并且具有很强的抗破译能力 .

一种用于扩频通信系统的CNN多值随机码的研究

该文结合细胞神经网络(CNN)和扩频通信系统(SSS)的特点,利用三细胞CNN混沌产生了用于扩频通信系统的多值随机码,文中给出了码的生成方法并分析了它的性能,仿真结果表明这种码性能优越,能够很好地用于扩频通信系统。

基于改进混沌扩频序列的多用户混沌扩频通信系统的研究与仿真

提出一种改进混沌扩频序列,并将其应用在多用户混沌扩频通信系统中,给出了多用户混沌扩频通信系统的理论推导和SIMULINK仿真模型。对该系统进行了详细的性能分析,包括信噪比、用户数、改进混沌扩频序列的分形参数和初始值等各自对系统误码率的影响,并比较了改进混沌扩频序列与传统混沌扩频序列的系统误码率随信噪比和用户数的变化情况。结果表明改进混沌扩频序列要好于传统混沌扩频序列的系统误码率,具有较好的抗噪声和抗多址干扰的能力。

广义映射混沌扩频序列及其特性分析

该文从扩频通信对扩频码序列的要求出发,提出采用广义映射产生混沌数字序列的思路。通过对广义映射混沌数字序列相关性和平衡性的分析,给出一种改进的广义映射混沌数字序列生成方法。计算机模拟分析表明,使用该文方法生成的混沌序列具有良好的平衡性和保密性,更适合在码分多址通信中应用。

混沌扩频序列有限精度研究

对混沌序列有限精度下限进行了研究,结果表明,经典混沌序列所需精度非常高,而现有几种对Logistic混沌序列进行改进的方法使其所需精度明显下降.对这些方法进行了分析比较和改进,改进后计算量明显降低,硬件实现更加容易.

Logistic映射混沌扩频序列的性能分析

本文分析了Ｌｏｇｉｓｔｉｃ 映射混沌扩频序列的奇／偶相关特性。定义了有限精度门限值概念。通过计算机仿真，得到了最大奇／偶相关绝对值与序列长度的渐近关系式和有限精度门限值与序列长度的经验公式。

一类混沌映射扩频序列的有限精度实现及其相关性能分析

低维混沌映射序列具有类似白噪声的统计特性，可有效地用作扩频地址码，但有限精度问题影响了它在实际中的应用。本文提出了一种基于素数的拟混沌序列的产生方法能够很好地逼近理想的混沌映射，从而可产生大量具有良好相关性能的序列，对序列统计特性的分析验证了这一点。

混沌序列与Gold序列抗干扰性能仿真分析

为了提高直接扩频通信系统的抗干扰性能,提出了将混沌序列取代传统的伪随机序列并运用到直扩系统中。以改进型Logistic混沌序列为例,对其统计特性进行了理论与仿真分析。在此基础上建立模型,分别在单频干扰、部分频段干扰、脉冲干扰以及多址干扰的情况下,在高斯白噪声信道中对混沌序列与Gold序列扩频通信系统进行了蒙特卡罗法误码率仿真,并与理论误码率进行了比较。仿真结果表明,混沌序列不仅适用于直扩系统,而且其抗干扰性能要优于传统伪随机序列。

混沌直扩信号扩频序列盲估计

与传统直扩序列相比,混沌扩频序列具有非线性复杂度较高的优点,该优点同时也是盲估计混沌扩频序列的难点。针对这个难点,该文提出了非线性弹性反传神经网络盲估计方法,充分利用非线性神经网络能逼近任意非线性函数的特性,无须搜索信息码和扩频序列之间的同步点,能在较低的信噪比下准确盲估计混沌扩频序列。传统的神经网络使用中,神经网络的有用信息是网络的输出,而该文中则是输出层的权系数。侦察截获的混沌直扩信号同时用作神经网络的输入和期望输出,神经网络收敛后的输出层权系数就是混沌扩频序列的估计值。仿真结果证明了该方法的有效性。

混沌扩频序列的改进与仿真

对原有的混沌序列数字量化过程提出一种改进的方法,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,减少了序列的迭代次数与大量的初始值选择判决过程;采用国际上公认的FIPS PUB 140-2标准来对该序列进行随机特性检测、仿真,结果表明此序列具有良好的扩频特性;利用System View软件建立直接扩频通信模型加以仿真,验证其作为扩频码的可行性。

多用户混沌扩频通信系统的设计与仿真

为了研究基于混沌扩频序列的多用户扩频通信系统性能,文章分析了多用户混沌扩频通信系统原理,在Matlab/Simulink平台上,建立了多用户混沌扩频通信系统动态可视化仿真模型,讨论了信号发生器、混沌序列发生器、积分器等主要模块的参数设置,研究了基于Chebyshev混沌映射扩频序列的扩频通信系统中用户数及信道噪声对扩频系统可靠性的影响,比较了混沌序列与m序列扩频通信系统性能。通过Simulink动态仿真结果表明,该系统具有较好的抗噪声和抗多址干扰的能力,且Chebyshev映射产生的混沌序列要明显好于m序列的系统性能。