基于时空混沌同步的混沌序列安全调制

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1、北京邮电大学硕士学位论文摘要基于时空混沌同步的混沌序列安全调制摘要近年来，混沌在通信中的应用越来越受到人们的关注。自从Pecora和Carroll于上世纪90年代提出了混沌同步方法之后，人们已经提出了多种混沌通信方案。在混沌通信系统当中，混沌调制方案是极其重要的一个环节，性能良好的调制技术能降低通信误码率，极大提高通信的有效性。传统的混沌调制技术一般都基于单维混沌系统，由于单维混沌在安全性上的欠缺，所以传统调制技术安全性并不高。所以在混沌通信的进一步研究当中，人们的目光逐步由简单混沌动力学系统的研究投向复杂的时空混沌动力学系统的研究。由于时空混沌拥有高度的时空复杂性，为简化其研究人们

2、引入了耦合映像格子模型。耦合映像格子不但本身能够呈现极丰富的时空混沌动力学行为，而且相对简单且易于实现。本文也选择耦合映像格子为时空混沌模型。为了更进一步研究时空混沌系统的内在特征，人们引入了信息熵研究方法。因为用信息熵方法研究时空混沌系统是非常简单有效的，所以本文首先利用信息熵方法详细讨论了时空混沌系统的一些内部特征，对其内部节点之间的关系给出了定量描述。在时空混沌定量分析的基础上，本文设计了一个基于时空混沌同步的混沌序列调制通信模型，并设计了一种利用混沌序列耦合度来恢复出原始信息的解调方案，而且仿真实现了其通信过程。另外，因为时空混沌系统能够生成大量相关特性优良的时间序列，且可通

3、过单路驱动实现快速同步，所以可被应用到混沌扩频通信系统当中，用以生成大量的混沌扩频序列和解扩序列。目前，已有学者设计了基于单路驱动时空混沌同步的多用户扩频通信系统，但是由于时空混沌系统内在耦合关系的限制，该系统只能实现两确定地点之间的数据通信，不能满足当代通信可移动性的要求。为了改善其不足之处，本文提出了“跳格序列"的概念，更好的利用了时空混沌系统的时空复杂性，设计了一个基于时空混沌同步及CPSK数字调制技术的、实用性更强的多用户扩频通信系统，并对其性能进行了仿真分析。关键词：混沌同步耦合映像格子信息熵方法解调混沌扩频调制_◆h^～f’^北京邮电大学硕士学位论文SECURECHAOT

4、ICSEQUENCEMODULATIONBASEDONSl'ATIOTEMPORALCHAOSSYNCHRONIZATIoNABSTRACTInrecentyears，theapplicationofchaosincommunicationhasgotmoreandmoreattention．SincePecoraandCarrollproposedchaossynchronizationmethodinthelastcentury,peoplehavedesignedavarietyofchaoticcommunicationschemes．Inthechaoticcommunic

5、ationsystems，thechaoticmodulationschemeisanextremelyimportantaspect，amodulationtechniquethathasexcellentperformancecanreducethecommunicationerrorrate，andimprovecommunicationeffectivenessgreatly．Traditionalchaoticmodulationtechniquesaregenerallybasedonone—dimensionalchaoticsystems．Becausetheone-

6、dimensionalchaosiseasytoberestored，traditionalmodulationtechniqueshaveabadsecurity．Therefore，theattentionofchaoticcommunicationresearchisgraduallyshiftedfromthesimplechaoticdynamicflsystemstothecomplexspatiotemporalchaoticdynamicalsystems．Butthespatiotemporalchaossystemshaveahighdegreeofspatial

7、andtemporalcomplexity,soamodelnamedCoupledMapLatticehasbeenintroducedtosimplifythedifficultyofspatiotemporalchaosAnalysis．Thismodelcallnotonlyrenderextremelyrichspatiotemporalbehaviorofchaoticdynamics，butalsoeasytoimplemented，SOwe