cnn超混沌特性及在空间多目标测控系统中的应用研究

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1、硕士学位论文CNN超混沌特性及在空间多目标测控系统中的应用研究RESHEARCHONCNNHYPERCHAOTICPROPERTIESANDITSAPPLICATIONINSPACEMULTI-OBJECTIVETELEMETRYSYSTEMS廉欢哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TN914.53学校代码：10213国际图书分类号：654密级：公开工程硕士学位论文CNN超混沌特性及在空间多目标测控系统中的应用研究硕士研究生：廉欢导师：赵雅琴教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIn

2、dex:TN914.53U.D.C:654DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESHEARCHONCNNHYPERCHAOTICPROPERTIESANDITSAPPLICATIONINSPACEMULTI-OBJECTIVETELEMETRYSYSTEMSCandidate：LianHuanSupervisor：Prof.ZhaoYaqinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliati

3、on：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要CNN（CellularNeuralNetwork，细胞神经网络）是基于Hopfield神经网络和细胞自动机提出的一种反馈型神经网络。CNN具有多个可供设置的参数且当CNN的参数设置满足一定的条件时，就会产生混沌及超混沌现象。CNN超混沌系统具有初值敏感性，由CNN超混沌系统生成的超混沌扩频序列具有良好的伪随机

4、特性，能够代替传统扩频序列应用于CDMA（CodeDivisionMultipleAccess，码分多址）系统中。此外，CNN优良的并行信号处理能力也可以用来解决CDMA系统的多用户检测问题。目前，空间多目标测控系统在通信与数据传输层面多采用CDMA体制，即用不同的扩频序列来区分不同的卫星。因此，对CNN超混沌系统的研究完全可以应用于空间多目标测控系统中。本文针对CNN超混沌特性开展理论和应用研究具有重要意义。本文首先对CNN超混沌系统的动力学特性展开研究，建立CNN全互连拓扑结构及状态方程，分析CNN超混沌系统的初值敏感性、有界性和遍历性、Lyapunov指数、奇怪吸引子等特性，并基于上述特

5、性，提出了CNN超混沌系统判定及筛选算法，该算法可以从大量的CNN中筛选出能够产生超混沌现象的CNN系统，这为以后的研究工作奠定了基础。然后本文对CNN超混沌扩频序列的生成、量化及筛选展开了研究。通过对超混沌扩频序列的性能进行分析，提出了CNN超混沌扩频序列筛选算法，以筛选出具有良好特性的超混沌扩频序列。将筛选出的CNN超混沌扩频序列应用于CDMA系统之中，可提高系统的容量、误码性能和保密性能。然后本文对CDMA系统中的多用户检测问题展开了研究。首先分析了几种常见的多用户检测算法，然后结合最优多用户检测算法和CNN的Lyapunov函数，提出了CNN多用户检测算法，并针对其容易陷入Lyapun

6、ov函数局部极小点的问题进行了简化降阶。简化的CNN多用户检测算法能够快速有效地减弱用户间的多址干扰。最后，本文研究了CNN超混沌系统在空间多目标测控系统通信与数据传输层面的应用。通过搭建空间多目标测控系统的通信与数据传输模型，设计具体通信方案，将筛选出的CNN超混沌扩频序列及简化的CNN多用户检测算法应用于空间多目标测控系统的收发两端，使系统获得了良好的性能。关键词：细胞神经网络；超混沌；码分多址；多用户检测；空间多目标测控-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractCellularneuralnetwork(CNN)isakindofnonlinearcircuitswithlar

7、gescale,whichisbasedonHopfieldneuralnetworkandcellularautomaton.CNNhaslotsofparameters.Whentheparametersmeetsomeconditions,itwillgeneratethephenomenaofchaosorhyperchaos.Causeofthesensitivitytoinitialv