一种混沌跳频通信系统设计的研究

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文一种混沌跳频通信系统的设计研究研究生：卢军指导教师：王光义教授2012年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterDesignandstudyofachaotichoppingcommunicationsystemCandidate:LuJunSupervisor:Prof.WangGuangyiDecember,2012杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声

2、明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成

3、果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要在科技进步日新月异的今天，通信应用越来越广泛，如何高效的利用有限带宽和保证传输信息安全越来越成为人们关注的热点。当前通信领域的研究中，将混沌理论应用到通信系统中是一个研究热点，基于混沌理论的跳频通信系统兼具混沌序列拥有的保密性

4、和随机性，同时保有跳频通信系统拥有的抗干扰能力强，抗衰落能力强和与窄带通信兼容性好的特点。而且混沌序列相较于传统的PN序列拥有更好的随机性和保密性，所以将混沌序列应用于跳频通信系统中具有很好的应用前景。在实际应用中，混沌数字序列的生成、混沌系统的同步和混沌理论在通信系统中的实现是混沌跳频通信技术的关键。本文将混沌理论和跳频通信技术结合起来，构建新型基于混沌理论的跳频通信系统，并通过Matlab软件对构造的系统进行了可行性仿真，证明该基于混沌理论的跳频通信系统具有较低的传输误码率。主要工作包括以下几点：

5、1、介绍了混沌理论的基础知识，包括混沌理论的基本概念、发展起源、定义特征、特有优势以及一些常用的混沌系统模型，同时介绍了跳频通信系统方面的基础知识，包括基本原理、跳频信号的生成与接收以及跳频通信系统模型和通信传输优势。重点阐述了混沌理论与跳频通信系统之间的结合点，讲述了当前混沌跳频通信系统的发展现状和趋势。2、在Chen混沌系统的基础上构造了新型指数型混沌系统，对该系统做了一些基本动力学分析，包括对称性、平衡点、稳定性、分岔图和Lyapunov指数等。并用DSP做了混沌序列的数字化实现，接着通过NIS

6、T软件测试包对数字混沌序列进行了测试分析，证明混沌数字序列拥有良好的随机性能。同时对DSP和NIST软件测试包作了简要介绍。3、通过FPGA获取新型指数混沌系统生成的数字混沌序列，通过单比特测试，双比特测试和多比特测试对其进行随机性能分析，并将测试结果与m序列等传统伪随机序列进行比较，证明数字混沌序列的随机性能良好。同时对数字混沌序列做了相关性测试，包括自相关性测试和互相关性测试，测试结果表明该数字混沌序列具有较好的自相关特性和互相关特性。接着对常用的混沌映射模型做了介绍，由于单一混沌映射生成的数字混

7、沌序列容易被非线性逆推法快速准确的破解，所以有必要采取组合映射的方法来加强保密性。改进型Logistic映射具有较好的概率分布，所以将新型指数混沌系统生成的数字混沌序列与改进型Logistic映射生成的数字序列做组合,不仅可以有效的提高组合序列的保密性能还可以使组合序列具有较好的概率分布。在应用中，首先通过round(x)函数对数字混沌序列做值域限定，然后将数字混沌序列中的每一个值作为初值迭代入改进型Logistic映射中，形成新的组合型混沌序列。接着通过门限函数将此实值序列转换成二值序列，然后将二值

8、序列根据频系数做T位截断形成跳频序列。I杭州电子科技大学硕士学位论文4、对Matlab软件做了简要介绍，接着分析跳频通信系统并进行系统构架，将混沌数字序列应用于跳频通信系统中，并对部分子系统进行了结构分析。最后对仿真结果进行了分析，结果表明此混沌跳频通信系统拥有较低的误码率。关键词：混沌，跳频通信系统，跳频序列，混沌数字序列II杭州电子科技大学硕士学位论文AbstractAlongwiththefastdevelopmentofthetechnology