宽带混沌信号的产生与同步

宽带混沌信号拥有良好的相关特性、低截获概率和高保密性等优点，但其产生和同步比较困难,利用驱动响应的思想，使用离散Chebyshev映射混沌序列驱动2级级联Colpitts振荡连续混沌系统的方法产生宽带混沌信号，其电路结构简单，所得信号频谱平坦宽阔，达到数百兆赫兹．由于数字信号可以进行精确延迟，该混沌电路可以实现同步，并且在电路元件参数值和动态元件初始储能不匹配时，具有一定的鲁棒性，所以该电路可靠性和实用性较高，在通信或雷达中具有很好的应用前景．     

双频调制的单环铒光纤激光器的混沌产生和同步

首先通过对单环掺铒光纤激光器的损耗进行双频调制研究其混沌的产生,数值结果表明:通过适当地调节双频正弦信号的幅值和频率,该系统可以进入混沌状态,给出了进入混沌状态的途径和混沌态的参数区间.然后利用混沌信号驱动法研究了双频调制的单环铒光纤激光器的混沌同步,结果表明,无论两个双频调制的单环铒光纤激光器被驱动前处于混沌状态还是周期状态,只要在适当的驱动强度下使最大条件李指数为负,就能实现这两个单环铒光纤激光器的混沌同步.     

非等同广义离散超混沌系统的多同步研究

提出用广义依农映像和广义立方映像两个离散超混沌系统,在单向驱动控制信号的作用下,构建了非等同超混沌同步的驱动-响应系统,根据离散系统局域稳定性理论,确定这一系统在不同维数下出现完全同步和完全反同步、广义同步和广义反同步的解析条件,设计和构建非等同超混沌系统的实验电路,依据理论分析得到的参数范围,通过数值计算和测量实验电路,所得到的结果均与理论分析的结果相符合.研究结果表明,恰当选择单路驱动控制信号,也可实现非等同超混沌离散系统多种类型的同步.     

频分复用在混沌保密通信中的应用研究

给出了一种便于集成的改进型Chua电路,构造出一种具有一定鲁棒性、抗干扰等特性的驱动-响应式键波混沌同步系统,给出了影响混沌同步的主要因素和键波频带宽度的估算方法;根据频分复用技术解决了目前如何同时在同一信道中高效传输混沌同步控制信号和密文信号的关键性问题,通过实验证明了此方案的可行性,为混沌在保密通信中的实际应用奠定了基础.     

新型两级超宽带混沌电路的设计与实现

为了满足超宽带混沌通信系统对混沌信号源的要求,提出了一种新型两级超宽带混沌电路的设计,有效地提升了混沌信号的带宽.与经典的考毕兹混沌电路的结构相比,新型结构采用带有集电极电感的射极输出器作为信号输出端,引入高频谐振网络,补偿高频处信号功率谱密度,拓展频带宽度.通过MATLAB软件求解新型两级超宽带混沌电路的数值解,得到新型超宽带混沌电路的分叉图、相图;仿真分析得到电路输出的时域图、频谱图.结果表明：新型两级超宽带混沌电路可产生功率差在20 dB内、带宽约为7.5 GHz的宽带混沌信号,满足超宽带信号指标（3.1~10.6 GHz）对混沌信号源的要求.     

基于预设定频率分布的Colpitts混沌电路设计

为了找出Colpitts混沌电路的设计综合准则,给出基于预设定频率分布的电路主要元件参数表达式.通过引入了电路的数学模型,导出电路的归一化状态方程,在电路仿真的基础上,得到电路的频率分布特征.根据三个预设定的频率分布,计算出电路主要元件参数,使用专业的射频微波仿真软件高级设计系统(ADS)对电路进行仿真.仿真结果表明,在上限频率为100MHz～1GHz的预设定频率分布的情况下,电路输出混沌信号的频谱与预设定频率分布均吻合较好.对混沌Colpitts电路和蔡氏电路的设计准则差异的研究表明,Colpitts电路更适合于高频宽带混沌发生器的应用.     

多涡卷混沌同步技术的研究

混沌信号是确定性非线性系统产生的极其复杂的不确定的信号,具有对初始条件的极端敏感性。将混沌信号引入保密通信系统的设计,具有保密能力强,系统简单等优点。而混沌同步是实现混沌保密通信的重要条件。研究多涡卷混沌系统的同步技术,设计多涡卷混沌保密通信系统,能进一步提高混沌系统的保密性能,增加破译难度。通过采用相互耦合法、自适应同步法对多涡卷混沌系统进行同步的仿真研究,设计正确的同步驱动函数和选择恰当的参数,两个混沌系统能达到同步。对其同步性能进行比较,可以发现自适应同步法的同步建立的时间较短,而耦合同步法的误差较小,两者各有优缺点。在混沌保密通信系统的设计中应按具体要求适当地选择混沌系统的同步方法。     

新高次四维超混沌系统的广义反同步

为了将新的、特殊的混沌系统应用在保密信号、图像加密和电路实现等领域,提出了一个带13次项的超高次四维超混沌系统.通过计算机模拟出了三维空间及二维平面相图,计算了Lyapunov指数谱,分析了该系统的平衡点.根据Lyapunov稳定性理论,设计出非线性反同步控制器,在反同步控制器的作用下,驱动系统与响应系统能够迅速同步.通过Matlab试验平台验证了该控制器的有效性.     

利用同步混沌系统和对称混沌信号实现保密通信

混沌是确定性混沌，有确定的演变规律，因而它有可利用的基础，将混沌信号与有用信号迭加发送，在接收端再利用混沌信号解码，是实现混沌保密通信的基本思路，混沌电路满足某些条件时可以锁频，为加载信息提供了可能和方便．本文指出，著名的Ｌｏｒｅｎｚ系统具有严格的对称性，可将该特性用于同步混沌系统，以实现保密通信，文章还详述了实现混沌保密通信的方案和技术条件，就利用同步混沌电路和对称混沌信号实现保密通信进行了探讨．     

键波同步在弱信号检测中的应用研究

根据混沌运动中键波频带宽度的一种估算方法设计了一个基于Chua电路的键波同步系统,通过仿真实验给出了影响混沌同步的主要因素和键波频带宽度估算的正确性,并研究了混沌键波同步系统在弱信号检测中的应用及检测信号频谱对基于混沌同步弱信号检测性能的影响,为混沌键波同步系统在弱信号检测中的实际应用奠定了一定的基础.     

基于DFT滤波器组的多信号高效数字下变频

高速采样数据的快速下变频是大监视带宽数字接收机研究中的一个难点问题,该文基于DFT滤波器组提出了一种多信号的高效数字下变频结构。该结构在完成高采样率下的宽带高效数字下变频和采样率变换的同时,还具备并行处理多信号的能力,其结构中单级乘法结构的采用不仅缩短了处理时间,还减少了所需的硬件资源,在面对参数变化的信号时,优势更加明显。计算机仿真和FPGA硬件仿真验证了该结构的可行性。     

增强延迟反馈方法控制混沌的电路仿真

提出一种有效提高延迟反馈法控制混沌的方案,通过将系统部分状态变量在相应的子空间作变换,实现用单路反馈控制信号替代变换前多路信号对原系统的控制作用.利用Pspice仿真平台,在自行设计的混沌电路上实现了该理论方案,其实验结果与数值计算结果吻合,从实验的角度证实了这种控制混沌的方案是可行有效的.     

伪协方差函数的宽带信号源个数估计法

提出了一种计算简单且有效的宽带信号源个数估计估计算法。该方法利用不同频率互协方差函数所构造的矩阵,从理论上证明了对窄带盖氏圆盘法改进可以用于对该矩阵求解,从而获得宽带信号个数的估计值。分析了该方法在相关和不相关宽带信号下的表现,证明了在CSSM类方法失效的情况下该方法能很好地应用。仿真结果证实了所提方法不仅可以用于估计大于阵元数目的宽带信号个数,而且计算负担更小,便于实际应用。     

一种FM-QCSK混沌数字通信系统及其性能分析

在调频-四相混沌键控(FM-QCSK)混沌数字通信系统中,对时域连续混沌信号进行频率调制,使单位码元具有近似相等的比特能量;针对混沌样值函数构造一组正交基,采用频域或时域方法得到混沌载波的正交信号,接收时直接将参考信号及其正交信号分两路与载信信号进行相关处理,不需FM解调,这就使单位码元符号所表示的信息增加了一倍．计算机仿真结果表明,在AWGN信道下,FM-QCSK的误码率性能接近于FM-DCSK;在多径信道下,FM-QCSK方法在BER为10^-4时, E_b/N₀ 控制在20dB,其性能好于传统的周期性载波调制系统．     

宽带自适应波束形成子带实现方法

提出一种基于通用参数滤波器组的宽带自适应波束形成子带实现方法. 宽带接收信号经分析滤波器组分成若干子带信号,每个子带信号经各自的子带阵列处理器处理后由综合滤波器恢复成宽带信号. 因子带信号工作在更低的采样速率下,且每个子带信号处理器并行工作,有效降低了算法计算量,提高了阵列处理器效率. 结果表明,与传统宽带处理方法相比,此子带方法除了输出信号均方误差略有增加外,对提高权值收敛速度,增强对干扰抑制能力都有显著提高;与使用同样通道数目的正交镜像滤波器组的子带方法相比,此方法在提高干扰抑制能力和减小均方误差方面有进一步提高.     

基于相位匹配原理的宽带信号接收方法

针对传统数字信道化侦察接收结构难以采用简单方法对宽带跨信道信号进行无失真重构,以及存在兔耳效应的问题,提出了一种基于相位匹配原理的宽带信号接收方法。该方法采用改进的相位匹配算法对多通道延迟欠采样信号解频域模糊进而获取子信道信号。由于其任意相邻子频带可无缝拼接,所以该宽带信号接收方法能无失真重构宽带跨信道信号,同时避免了兔耳效应问题。仿真结果证明了该方法的有效性。     

声光信道化积分型ESM宽带接收机的设计

对声光信道化积分型ESM宽带接收机的基本原理进行了分析,解决了宽带低信噪比信号的截获问题;把声光信号处理技术与现代高速数字信号处理技术相结合,实现了高密度复杂信号环境下的宽带弱信号的快速截获和实时处理问题;设计完成了一种声光信道化积分型ESM宽带接收机。     

一种宽带信号方位估计算法

为了削弱宽带信号方位估计算法在不同程度上受到阵元数目、预角度估计、多次求逆矩阵、多次特征值分解或奇异值分解等因素的制约,提出了一种在传感器阵列存在误差的情况下,采用统计方法的宽带信号方位估计算法.该算法先将传感器阵列接收的宽带信号转换到频率域内;在考虑阵列互耦的情况下,采用统计的方法,推导出阵列流形与噪声子空间正交的结论;最后,利用统计结果和窄带方位估计的方法对宽带信号进行方法估计.仿真试验表明,统计方法计算宽带信号方位具有较好的分辨率和噪声不敏感性,对于任意阵列形式具较低的计算复杂度.采用统计方法求取宽带信号方位具有较高的测向精度和和系统鲁棒性.     

基于二阶锥规划的共形阵列宽带方向图综合

针对目前共形阵列方向图综合算法中全局优化算法计算复杂度高,已有凸优化算法不能处理宽带信号的问题,提出了一种基于二阶锥规划的共形阵列宽带恒定束宽方向图综合方法。该算法首先推导并建立了更为简单的共形阵列宽带信号模型;然后在频域上构造空间响应变化约束,并在空域上构造方向图的目标函数和约束条件;最后利用二阶锥规划求得最优权矢量,实现宽带信号方向图综合。理论分析和仿真结果表明,该方法能够有效地获得期望信号并抑制干扰信号,在计算复杂度上低于全局优化算法,且阵列响应具有良好的频率一致性。