混沌通信技术研究

介绍了基于混沌理论的通信技术,重点分析了混沌掩盖技术,混参数调制技术,混沌健控技术和混沌扩频序列设计的发展现状。     

一种新的混沌数字保密通信实现方案

针对差分混沌键控（DCSK）的保密性低,数据传输速率不高等缺点,这里设计并研究了一种新的混沌键控调制方式—调频相关延迟键控（FM-CDSK）通信方案,该方案同时兼具CDSK和FM-DCSK的优点。通过仿真分析验证了该系统在数据传输速率和保密性等方面较DCSK和CDSK都有所提高,传输速率更是比原有键控方式提高了2倍,并且利用该混沌调制方式很好的实现了图像信号的保密传输,验证了该系统在数字保密通信中的可实现性。     

差分混沌移位键控在水声通信中的应用

水声信道作为目前已知最严酷、最复杂的无线通信信道之一，具有强多途干扰、时—频率双扩展、高噪、带宽窄等特征。水声信道的时变特性，使得估计与跟踪信道很困难，因此，研究无需信道估计与均衡的非相干稳健水声通信调制方法具有重要的意义。首先介绍了基于正交频分复用（OFDM）和扩频调制的水声调制技术的研究进展，然后，分析了差分混沌移位键控在水声信道下的可行性，提出了两种基于OFDM的多载波差分混沌移位键控方案，给出两个方案的调制解调器原理。在时—频双扩展信道和水声信道下，对两个方案进行了性能仿真和分析。性能结果表明所提出的方案在水声信道下具有良好的稳健性。     

一种新型置换相关键控混沌通信系统

在现有的非相干混沌通信系统中,用于传输参考信号的比特能量无法在接收端相关器被恢复出来,因此能量效率不高。针对这一问题,利用混沌序列前、后交换得到的新序列与原序列近似正交的特性,将参考信号与信息调制信号叠加在同一时隙传输,设计了一种置换相关键控混沌通信系统。在加性高斯白噪声信道中,该系统能从接收端相关器恢复全部的发送比特能量,具有比同类方案更高的能量效率。对误码率公式做了理论推导,对噪声性能进行了仿真实验,结果表明,与现有同类非相干混沌通信方案相比该方案具有更低的误码率。     

混沌及其在通信中的应用

混沌作为非线性动态系统中的现象受到人们的极大重视，混沌理论的不断发展和成熟使其在电子学方面可望具有广阔的应用前景。尤其是混沌同步与控制理论的提出和发展给混沌通信的理论和实现方面的研究引入了新的方法。本文简要介绍了目前这一研究领域的重要进展。     

混沌及其在通信中的应用

混沌作为非线性动态系统中的现象受到人们的极大重视,混沌理论的不断发展和成熟使其在电子学方面可望具有广阔的应用前景。尤其是混沌同步与控制理论的提出和发展给混沌通信的理论和工程实现方面的研究引入了新的方法。本文简要介绍目前这一研究领域的重要进展。     

保密通信中高速混沌键控技术的研究

混沌保密通信是当今理论研究的热点之一,通过分析在非线形混沌系统中使用Hilbert变换产生相互正交的混沌序列,研究了一种高效的混沌差分键控通信系统,并推导出该系统的误码率性能公式。     

无信号内干扰的高效差分混沌键控通信方案

为解决高效差分混沌键控（HE-DCSK）系统判决变量中信号内干扰的不利影响问题,提出一种无信号内干扰的高效差分混沌键控通信方案。该方案通过改变混沌载波的构造方式,确保在相同信息时隙内传输的两路携带不同信息的已调混沌信号严格正交,彻底去除了接收机判决变量中的信号内干扰分量。分析和仿真表明,所提的新系统可以大大改善HE-DCSK系统的误码性能。     

以双DSP为核心的FM-DCSK通信系统方案设计

采用FM-DCSK调制的混沌保密通信较其它混沌键控保密通信具有更优良的特性，但同时电路实现也更加复杂。DSP以其高效和灵活性在混沌通信中具有广阔的应用前景。文中根据TMS320C5402的特点，给出了用两块DSP来实现FM-DCSK通信系统的硬件方案，同时给出了系统独立工作时的硬件原理框图和软件设计流程。     

混沌神经网络及其在保密通信中的应用

具有高度复杂非线性动力学特性的混沌神经网络系统已成为近年来进行加密通信应用研究的热点课题。本文首先概括了混沌神经网络的一些主要理论模型及其非性动力学系统的特点和复杂性，并分析人们如何利用混沌神经网络的系统的这些复杂非线性特点，如混沌同步和混沌吸引子等，进行加密通信的基本算法原理，最后总结有关混沌神经网络及其加密通信应用中所需要进一步研究的一些课题。     

CSK调制系统误码性能分析

由于混沌基函数的非周期性，混沌调制系统的理论性能分析一直是个难题。基于离散混沌映射，视混沌信号为随机变量，推导出混沌CSK相干解调系统的理论误码计算式，并得到了仿真实验的以验证。理论和仿真实验结果表明，CSK相干解调系统在理想情况下误码性能能够达到其上限，即与相干解调BPSK系统相同。     

基于混沌移位键控调制的卫星隐蔽通信性能分析

文章提出了一种基于相干混沌移位键控信号的卫星隐蔽通信方案,并建立了系统模型,然后采用离散基带信号分析了其隐蔽性能、抗干扰性能以及相关参数的选取.理论分析和仿真结果表明使用相干混沌移位键控信号完成卫星隐蔽通信具有较好的隐蔽性和抗干扰性,为基于混沌调制技术的卫星隐蔽通信提供了理论支持.     

一种高速差分混沌移位键控系统

差分混沌键控(DCSK)系统的最大缺点是参考信号和数据信号消耗了相同比例的比特能量和数据传输速率.为了克服这一缺点,提出了一种高速差分混沌键控系统(HR-DCSK).该系统缩短了原来DCSK参考信号的长度,同时数据信号携带2 bit数据,并将数据信号重复发送,提高了数据传输速率和能量效率.推导出在高斯信道中的比特误码率公式并进行仿真,理论分析和仿真表明,在相同信噪比下,HR-DCSK比调频差分混沌键控系统(FM-DCSK)误码率降低了10％.     

基于耦合映象格子的混沌键控技术研究

提出一种基于耦合映象格子正反相同步的混沌键控方案,可利用系统提供的正反相同步信号提取出所传输信息,该方案有效地提高了信息的安全性。     

一种新的混沌键控方案——分段移位混沌键控

为了进一步提高混沌通信系统的数据传输率,提出了一种新的混沌键控方案——分段移位混沌键控SSCSK,它是一种多进制调制方案。将SSCSK中的参考信号等分成M个信号段,根据传送的M进制数字码元,将M个信号段循环左移n（0≤n〈M）段,即形成信息携带信号。通过对其误码性能进行仿真分析可知,在相同的误比特率条件下,在信噪比要求上,二进制SSCSK比DCSK方案大约小3dB,四进制SSCSK的误比特率与DCSK方案接近,在混沌信号长度相同的条件下,四进制SSCSK的信息传输速率比DCSK提高了1倍。     

二进制混沌键控信号的最佳解调

本文通过对二进制混沌键控（２ＣＳＫ）系统同步误差信号的分析，提出２ＣＳＫ的最佳解调方案，同时给出了以Ｌｏｒｅｎｚ电路为例的计算机模拟结果。     

一种提高调频差分混沌移相键控调制传输效率方法

本文针对调频差分混沌移相键控FM-DCSK数字通信中误比特率问题进行了研究,通过分析相邻两比特间的调制信息与符号函数的关系,提出了一种改进的相关估算解调方法.仿真结果表明,在不降低传输速率的前提下,较以前调频差分混沌移相键控调制方式,误比特率有明显改善.     

基于超混沌的FM-DCSK系统的性能分析

超混沌是高维的混沌系统,有2个以上正的Lyapunov指数,提出将其应用在FM-DCSK系统中,具有比低维混沌的FM-DCSK系统更为优良的保密性能以及较好的抗干扰能力。在信道噪声以及滤波器存在的条件下,通过理论分析和Matlab数值仿真,用误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系刻画了基于超混沌的FM-DCSK调制系统的性能。实验结果表明了该方法的优越性。     

非线性振荡与混沌现象

本文用多项式简化运算放大器的输入特性，建立RLC非线性振荡电路的状态方程，并借助MATLAB软件进行分析计算，从计算结果中精选典型的相图与时域图，证明了二阶非线性RLC电路中，参数的变化最多只可能使正弦振荡转化为间歇振荡，而三阶非线性RLC电路中，参数变化则可能导致混沌现象。