非合作混沌信号处理若干问题研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目非合作混沌信号处理若干问题研究学科专业信号与信息处理学号201021020330作者姓名熊波指导教师甘露副教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文非合作混沌信号处理若干问题研究（题名和副题名）熊波（作者姓名）指导教师甘露副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2013年4月论文

2、答辩日期2013年5月10日学位授予单位和日期电子科技大学2013年6月29日答辩委员会主席熊金涛教授评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据RESEARCHONNON-COOPERATIVECHAOTICSIGNALPROCESSINGTECHNIQUESMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:Xi

3、ongboAdvisor:GanLuSchool:SchoolofElectronicEngineering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有

4、关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月万方数据摘要摘要以混沌科学为代表的非线性科学由于其时域上的不规则性及频域上的类噪声性，在信号处理及通信中均有应用。与合作环境下信号处理不同，非合作方需要在全盲或半盲条件下完成信号的提取或恢复，基于非合作的混沌

5、信号处理为当前研究难点。本文针对其中的三个问题展开讨论：一维离散混沌系统相轨迹盲恢复、基于混沌同步的参数估计、混沌直扩破译，主要研究内容为：1、考虑到各种去噪算法局限性及某些情况下仅恢复干净的相轨迹即能满足需求，在未知任何先验信息及低信噪比条件下，作者提出了基于高斯混合模型的一维离散混沌系统相轨迹恢复算法。该算法将吸引子轨迹建模为二维随机向量，并用高斯混合模型近似该随机向量概率分布，在最大化期望似然函数准则下运用观测值更新各个高斯核参数，初步恢复出相轨迹。并进一步地用三段多项式拟合对该轨迹进行平滑，得到

6、比已有方法更优相轨迹去噪效果。2、将当前存在的两种基于同步的参数估计方法——基于最小二乘准则及基于同步稳定性理论的估计法，引入加速预测和减速延迟同步模型中，推导了该同步模型中待估参数更新方程，在系统同步条件下得到收敛参数，并对参数估计性能及收敛速度进行分析。3、提出了两种混沌直扩破译算法——DM-UKF破译法及IMM-UKF破译法。前者运用广义同步系统，基于二进制信息符号的不同取值建立对应滤波模型拟合截获到的混沌直扩信号，通过拟合误差的二范数判决当前滤波模型，间接确定信息符号取值。后者将混沌直扩信号建模

7、为交替工作的两个子系统的输出结果，而信息符号的不同取值决定了相应子系统的动力学驱动方程。同样通过拟合误差判定当前工作系统，从而提取信息符号取值。两种方法均推导出误差控制因子，以减小噪声与系统拟合误差所带来影响。与DM-UKF方法相比，IMM-UKF不仅保留了其受扩频因子影响小、在多径及低信噪比环境下破解误码率低的特点，且能根据模型转换概率计算出扩频因子等参数。关键字：相轨迹恢复，混沌同步，参数估计，混沌直扩破译I万方数据ABSTRACTABSTRACTNonlinearsciencesespeciall

8、ychaossciencehavegotextensiveusesinsignalprocessingandcommunication,foritsirregularityintime-domainandnoise-likecharacteristicinfrequency-domain.Differentfromsignalprocessingundercooperativecommunicationenvironment,aninter