混沌宽间隔跳频序列性能.研究与混沌仿真

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1、南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论3)有良好的汉明相关特性4)序列数较多短波跳频系统一般应用于军事通信，对序列的随机性提出了更高的要求。同时由于电离层的时变色散特性，短波信道存在严重的多普勒频移、多径延迟、相位起伏、衰落等现象，使得传输信号的频谱展宽，幅度衰落。欲提高通信的质量，必须使相邻频隙的间隔足够宽，以抵消码间串扰，当频隙的间隔大于衰落信道的相关带宽时，通过时频分集来获得抗衰落能力。因而，短波跳频序列要求是宽间隔的。预期的工作主要包括：1)广泛收集和阅读资料和文献的基础上，明确了扩频通信的基本原理和跳频通信系统的工作原理和技术难

2、点：2)对几种跳频序列的性能进行比较，并把它们应用于跳频通信系统，最后对仿真产生的平衡特性表以及汉明相关特性曲线图进行分析、比较。同时，我们提出了一种新的跳频序列一基于改进型Logistic+Tent混沌映射的宽间隔跳频序列。并分别就用不同映射方法、不同量化方法产生的混沌跳频序列的性能进行分析仿真，最后对仿真结果进行分析，得出一些具有指导意义的结论：3)跳频序列仿真的具体实现，包括C程序源代码以及MATLAB脚本代码的编写、仿真和数据对比分析。1．3论文的主要内容本论文将着重研究前述的混沌宽间隔跳频序列的设计、源代码编写、软件仿真以及系统性

3、能分析。本论文分为六章：第一章主要介绍论文研究背景，主要目的、工作以及论文的章节结构内容安排。第二章简要介绍了扩频通信的原理，特点及实现扩频的几种方式。紧接着主要介绍了跳频通信的基本概念、主要技术指标、优点、发展和应用。最后阐述了跳频通信关键技术一跳频序列的主要知识：跳频的作用、类型、性能指标、设计要求等。第三章是本论文的重点章节。引入了混沌、混沌映射的概念，重点对七种混沌映射构造的序列性能特性做了仿真对比分析。并对五种序列量化的方法进行Matlab仿真实现。提出了一种新的序列组合：改进型Logistic+Tent映射，并进行了大量的数据计

4、算，Matlab仿真，对比其性能和其他六种混沌序列的平衡特性、自相关特性、互相关特性进行了分析，得出了具2南京邮电大学硕士研究生学位论文第～章绪论有指导性结论。第四章是本论文的另一个重点。本章在第三章的基础上对改进的混沌跳频序列宽间隔处理，大量数据计算、Matlab仿真分析对比表明该序列在平衡性、自相关性、互相关性等性能指标上的可行性和优越性。第五章简要介绍了其他几种构造跳频序列的方法：由基于m序列的，基于Bent序列的等等。由于时间和篇幅的限制没有对这几种方法进行量的研究分析。第六章论文的工作总结和论文的工作展望。南京邮电人学硕七研究生学

5、位论文第二章跳频通信系统2．1扩频通信第二章跳频通信系统扩频通信，即扩展频谱通信(SpreadSpectrumCommunication)，它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高新技术传输方式。跳频通信作为扩频的一种，首先来介绍扩频通信的基本理论和几种主要扩频方式。2．1．1扩频通信原理扩频通信系统是指将待传输信息的频谱用某个特定的扩频函数(与待传输的信息码无关)扩展后成为宽频带信号，送入信道中传输，再利用相应的手段将其压缩，从而获取传输信息的通信系统。扩频通信系统的优点是易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率；具有很强的抗

6、人为干扰、抗窄带干扰、抗多径干扰的能力，可实现码分多址。扩频通信系统有以下两个特点：5)传输信号的带宽远远大于被传输的原始信号的带宽6)传输信号的带宽主要由扩频函数决定，此扩频函数通常是伪随机(伪噪声)编码信号。7)扩频通信的基本理论依据是信息论中的香农(C—E—shannon)公式c-C=W1092(1+百1．J)(2·1)式中C为信道容量，称为信道带宽，S／N为信噪比。香农公式表明了一个信道无误差地传输信息的能力同信道中的信噪比以及用于传输信息的信道带宽之间的关系。由上式可看出，对于任意给定的信噪比S／N，只要增加用于传输信息的带宽C，

7、理论上就可以增加在信道中无误差地传输的信息率，或者说在信道中当传输系统的信号噪声功率比S／N下降时，可以用增加系统传输带宽的办法来保持信道容量C不变。对于任意给定的信号噪声功率比S／N，可以用增大系统的传输带宽来获得较低的信息差错率。扩频通信系统正是利用这一原理，用高速率的扩频码来达到扩展待传输的数字信息带宽的目的。4南京邮电大学硕士研究生学位论文第一二章跳频通信系统2．1．2扩频通信的几种方式根据通信系统产生扩频信号的方式，可以分为以下几种：(1)频率扩展频谱系统(FrequencyHopping)跳频扩频通信是载波频率按照某种跳频序列(

8、跳频图案)在很宽的频带范围内进行跳变的一种通信系统，信息数据经调制后，进人扩频调制，载波频率受跳频序列控制，跳频序列的序列值每改变一次，载波频率就跳变一次。跳频通信实际上是一种窄