超宽带混沌通信技术论述

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1、超宽带混沌通信技术论述　　随着通信行业的不断发展，超宽带混沌通信技术得到了广泛的应用，其中超宽带混沌信号具有较宽的频谱范围，因此具有高保密性、高速率、抗多径衰落、低截获率等优点，已经成为解决通信速率、干扰和安全问题的理想信号。为了更好的提高混沌通信系统的运行速率，本文将会对超宽带混沌通信技术给予系统的论述。　　【关键词】超宽带混沌通信技术探究　　混沌虽然隶属于确定系统，但是却不可预测，其是非线性动力学系统中独特的一种运动形式，一般需要借助概率论的方法来对混沌系统的长期行为进行有效的描述。超宽带混沌系统具有连续宽带功率谱、随机行为和对初始条

2、件的敏感性等优点，在信息的编码、传输和安全性方面具有更多的优越性，可以更好的保证信息的传输，因此在通信领域得到了广泛的应用。　　1混沌通信系统概述　　与一般通信系统相比，混沌通信系统具有保密性强、复杂度高、不易截获等优点。根据混沌通信系统所采用的解调方式不同可以将其划分为两大类，分别是非相干解调和相干解调。如今，一些学者对混沌同步理论进行了一系列的研究，但是在实际应用中很难实现混沌同步。因此，加大对混沌通信系统中非相干解调的研究具有十分重要的现实意义。目前，应用比较多的非相干解调混沌通信系统有DCSK、COOK、CDSK、FM.DCSK等

3、形式，而DCSK和FM.DCSK应用最为广泛。DCSK和FM.DCSK形式具有结构简单、抗多径性强等特点，但是该过程中一般选择了差分的解调结构，导致解调模板中包含了噪声成分，这样一来与相干解调系统相比就会出现一定的性能损失，导致信号传输效率大大降低。　　在混沌通信系统中，要对多址通信问题给予充分的考虑，目前提出的多址方式主要包括改变帧结构法、Walsh函数法、CDMA法和加入变换法等。上述方法具有一个共同点就是不同用户可以占用同一时隙和频段，但是只能借助不同混沌信号间的低互相关性来进行多址通信，然而这样的通信系统间会产生较大的干扰，从而影

4、响最终的通信效果。目前在DCSK系统多址方式的条件下又研发出了一种新的跳时多址方式――DCSK系统，其能够将不同的伪随机跳时码分配给不同的用户，并根据数据信号和跳时码参考信号进行相同量的跳时。通过对多址系统进行理论推导和分析发现，该方式不仅能够有效的克服常见多址方案中大量用户分享同一时隙带来的对良好抗多径性破坏和多址干扰的缺点，而且通过对相关参数的调整可以有效的降低误码率。　　2混沌通信系统的特点　　混沌通信系统属于近些年来发展起来的一种新型系?y，其具有非常诱人的发展前景，已经逐渐发展成为未来通信领域的一个新方向。同时混沌通信系统具有多

5、方面的特点，现对其进行介绍。　　2.1信号的隐蔽性　　通常情况下，混沌信号具有宽频带、非周期、似噪声的特性。如Logistic映射混沌系统，与纯粹的随机过程相比，混沌演变的功率谱差异比较小，从而导致窃听者无法通过频谱信息来进行混沌信号的跟踪和窃取，经常被当作噪声而加以忽略，从而使信号得到安全的传输。　　2.2大复杂度　　变换序列及其混沌序列所具备的复杂度比较大，一般将序列的等效线性长度定义为复杂度。实际上，混沌序列是由一系列的非线性系统生成的，此时的复杂度就是序列的长度。通过对密码学原理进行研究发现，复杂度越大，则说明信号越难破译。　　2

6、.3不可预测性　　通过混沌系统生成的混沌序列一般具有对初始条件的敏感依赖性特点。由于混沌具有遍历性的特征，从而使其具有不可预测性的优势，借助混沌系统能够生成大量的混沌序列，方便于通信系统的选址或组网。　　2.4种类繁多　　在自然界中，混沌系统是普遍存在的一类现象，因此没有必要害怕混沌系统被消耗殆尽。虽然已有的混沌系统被不断被利用，但是新的混沌系统也在不断的被人类发现，并且不同的混沌信号通过相关变换之后可以使混沌系统具有非常丰富的信息源，从而被广泛的应用于通信之中。　　3混沌通信系统类型　　通常情况下，将混沌通信系统换分为相干通信和非相干通

7、信两大类，其中相干通信接收端一般需要生成与发送端相同的混沌载波信号，而非相干混沌通信只需要接收到相关信号就能够对信息进行解调。　　3.1相干混沌通信　　目前，传统通信中的正余弦信号逐渐被混沌信号所取代，并作为信息传输的载体，在通信领域中，混沌信号得到了广泛的应用。在混沌通信系统中，一般需要将信息输入到混沌系统中，然后对系统的状态或者参数进行修改，以实现对信号调制的效果，对于调制好的信号可以看作发送信号输出到接收端，然后对信号进行有效的提取。相干解调一般选择同步的方法，从而使混沌载波信号得到有效的恢复。一般根据传输信号的形式，可以将相干混沌

8、通信划分为数字通信和模拟通信两种方式。相干模拟通信中常用的方法包括逆系统方法和混沌掩盖法，相干数字通信中常用的方法为混沌键控。　　3.2非相干混沌通信技术　　3.2.1COOK原理　　COOK