跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的兩種混沌擴(kuò)頻序列

《跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的兩種混沌擴(kuò)頻序列》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第18卷第1期五邑大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）Vol.18No.12004年3月JOURNALOFWUYIUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)Mar.2004文章編號：1006-7302（2004）01-0056-05跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的兩種混沌擴(kuò)頻序列1劉磊，湯凌，李玲遠(yuǎn)（華中師范大學(xué)電子與信息工程系，湖北武漢430079）摘要：介紹了跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的原理，給出了兩種利用Chebyshev混沌映射產(chǎn)生數(shù)字混沌序列的方法，驗證比較了其特性，結(jié)果均可滿足擴(kuò)頻碼的要求，同時搭建混沌跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)進(jìn)行了仿真

2、，仿真結(jié)果證明了方法的正確性.關(guān)鍵詞：跳頻擴(kuò)頻；混沌序列；有限字長中圖分類號：TN914.41文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A在擴(kuò)頻通信中，擴(kuò)頻函數(shù)有很重要的意義，其中在直擴(kuò)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的是m序列、Gold[1]序列等，在跳頻系統(tǒng)中應(yīng)用的還有RS碼等序列.但其普遍存在復(fù)雜度低，保密性差，碼數(shù)量有限，易被截獲等缺點.而通過Chebyshev混沌映射則可有效避免以上問題.以下對此方法的原理和系統(tǒng)仿真實現(xiàn)進(jìn)行介紹.1跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的原理框圖跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)(FH-SS)用擴(kuò)頻碼去離散地控制射頻振蕩器的輸出頻率，使載波的頻率隨擴(kuò)頻碼的變化而跳變，使

3、載波工作的中心頻率不斷跳躍改變，而噪音和干擾信號的中心頻率卻不會改變．這樣，只要收、發(fā)信機(jī)之間按照固定的數(shù)字算法產(chǎn)生相同的偽隨機(jī)碼，就可以達(dá)到同步，排除噪音和其他干擾信號.其基本的結(jié)構(gòu)框圖如圖1.偽隨機(jī)碼發(fā)生器頻率合成器噪聲信源FSK調(diào)制器混頻器信道信宿FSK解調(diào)器混頻器同步信號頻率合成器偽隨機(jī)碼發(fā)生器圖1跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖收稿日期：2003-08-29作者簡介：劉磊（1982-），男，湖北天門人，本科生，主要研究方向為擴(kuò)頻通信.第18卷第1期劉磊等：跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的兩種混沌擴(kuò)頻序列572混沌在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用2.1

4、混沌應(yīng)用于擴(kuò)頻序列的前景混沌序列具有周期無限長（實際中周期可達(dá)很長），有良好的隨機(jī)性和大的復(fù)雜度，且對初始條件極其敏感，因此只要賦予不同初始值，即可產(chǎn)生足夠多的擴(kuò)頻序列.鑒于此，混沌系統(tǒng)的類隨機(jī)特性十分適合于通信中的噪聲偽裝調(diào)制，而且由于對初始條件的極其敏感性，混沌系統(tǒng)可提供數(shù)量眾多、非相關(guān)、類隨機(jī)、確定而又宜于產(chǎn)生和重生的信號，所以當(dāng)前混沌應(yīng)用于擴(kuò)頻通信中的研究主要集中于擴(kuò)頻地址碼序列的產(chǎn)生.其中Logistic、Lent、Chebyshev映射較為常用.但一般的混沌序列均為連續(xù)值，不能直接應(yīng)用于通信系統(tǒng)，在通信系統(tǒng)

5、中普遍用的是混沌數(shù)字序列.2.2六階Chebyshev混沌的二值映射序列Chebyshev映射是一種一維混沌映射，其迭代方程簡單，易于實現(xiàn).k階Chebyshev映射表-1達(dá)式：xn+1=f(xn)=cos(kcosxn),x?[-1,1].本文k取6.這是一個把區(qū)間[-1,1]映射到區(qū)間[-1,1]的滿映射.滿映射的絕大多數(shù)初值都導(dǎo)致非周期軌道，只有可數(shù)的初值導(dǎo)致不穩(wěn)定的周期軌道.在線段中任取一點作初值，迭代都會趨向混沌軌道.如果直接用Chebyshev實值序列去擴(kuò)頻，與現(xiàn)有的擴(kuò)頻體制不兼容，要先將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字序列.

6、采用二值量化的方法得到二進(jìn)制序列，量化函數(shù)為：ì1x30Q(x)=í.?-1x<0這樣擴(kuò)頻序列{an}由軌跡{xn}二值量化得到：an=Q(xn)n=0,1,2,L,N-1.這里N為序列的周期.為了獲得足夠多的地址碼序列，可將不同初始值x0i(i=1,2,×××,m)分配給用戶.2.3六階Chebyshev混沌的量化映射位序列文獻(xiàn)[2]指出，分段線性映射離散混沌系統(tǒng)的算法為：ì1-2(1-x(i))/p,1-p

7、;??F(-x(i)),x(i)<0.x(i)取值在-1和1之間，p取值在0和1之間.x(i)的有效值用m比特來表示，x(i)=0.b(x1)b(x2)Lb(xn)Lb(xm)取每一個實值的第n個比特b(xn)可構(gòu)成實值混沌序列(n

8、跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)可以分為四個部分：數(shù)字信號的產(chǎn)生；跳頻系統(tǒng)和信道；偽隨機(jī)序列控制的頻率合成器；信號的檢測和觀測.58五邑大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）2004年1）數(shù)字信號的產(chǎn)生部分此模塊用來產(chǎn)生信源信號，信號頻率設(shè)置為1s，送入跳頻系統(tǒng)和傳輸信道.2）偽隨機(jī)序列控制的頻率合成器在擴(kuò)頻碼生成部分，用六階Chebyshev二值映射來產(chǎn)生混沌