郭彦[1]2007年在《混沌扩频序列的改进及其在CDMA通信中的应用》文中研究表明利用混沌信号的类随机特性实现扩频通信是混沌在通信领域应用研究的一个重要方面。本论文主要研究了基于混沌源映射的改进映射——过抽样混沌映射的性能及其在CDMA通信中的应用。本文分析讨论了改进型Logistic-oscm映射、Tent-oscm映射及Chebyshev-oscm叁种过抽样混沌映射生成的混沌序列的多个性能,如:对初始值的敏感性、平衡性、自互相关性、奇偶互相关性及游程特性,并具体分析了各参数对其性能的影响。随后利用混沌序列的平衡性优选准则,对过抽样混沌映射的参数进行一定的选择,产生平衡性能最佳的混沌序列。并与其源映射混沌序列的性能进行比较,结果表明,过抽样混沌序列码源丰富,自相关和互相关理想,平衡性最优。同时由于引入了过抽样参数,从而增加了混沌序列再生的复杂性,提高了序列的安全性,作为扩频码应用于CDMA通信系统中可以提高系统的保密性。最后利用MATLAB软件仿真平台,搭建了CDMA通信系统模型,将移动无线信道模拟为Rayleigh衰落信道和AWGN信道,仿真分析了以上叁种过抽样混沌序列作为扩频码应用于CDMA系统中的误码性能,并与传统的扩频码m序列、gold序列作比较得到,过抽样混沌序列作为扩频码能够降低误码率,改善扩频系统传输性能。同时,过抽样混沌序列作为扩频码应用于CDMA系统中的误码率不随着并行用户数的增多而直线升高,即能够很好的抗多址干扰,提高了CDMA通信系统中的信道容量。
王琳[2]2001年在《混沌扩频技术在CDMA通信系统中的应用研究》文中研究表明近十年来混沌序列生成作为一种新的扩频通信技术在无线扩频通信系统中的应用受到广泛的研究。目前通过嵌入进实际扩频通信系统如CDMA系统，探讨混沌扩频较传统直扩技术的优势已成为一个关键研究课题，它直接决定了混沌扩频技术能否进入商业化应用。经过综合分析，本论文成功地解决了这一课题，其研究结果如下：Ⅰ）混沌扩频序列嵌入现存CDMA系统如Qualcomm公司IS-95CDMA（Q-CDMA）系统的可行性；Ⅱ）混沌扩频序列和用于Q-CDMA系统中的m序列统计特性之间的对比分析；Ⅲ）在不同蜂窝结构下，混沌扩频CDMA系统的误比特率和误帧率仿真分析；Ⅳ）用于混沌扩频CDMA系统中的混沌扩频序列的优化设计。 本论文的主要贡献如下： 1）通过修改长地址码和信令消息，基于Logistic映射混沌扩频序列的混 沌扩频CDMA系统可做到遵从IS-95协议，并工作正常。此外还可 实现与m序列后向兼容，这意味着商用化的混沌扩频CDMA系统是 可行的，值得在近期内对其进行实际开发。 电子科技大学博士学位论文：混饨扩频技术在CDMA通信系统中的应用研究 2）提出了“非周期部分相关函数”概念，使得混饨扩频序列和m序列之 间统计特性的比较成为可能。基于GOI。mb随机性叁公设，我们发现 了Logishc混饨扩频序列的统计特性在总体上优于m序列。 3）设计logistic混炖扩频CDMA系统（LCSS／CDMA），在Sun Spare Ultra60／SolariSZ石和Cadence公司SPWN．5软件平台上，仿真分析了 总体系统性能的两个关键指标：误比特率和误帧率。针对叁种典型的 溅环境即宏蜂窝、腆窝及微微蜂窝信道，LCSS亿DMA系统和 Q －CDMA系统之间的仿真结果表明，LCSS／CDMA系统的误比特率和 误帧率均优于 Q－CDMA系统，这一结果可由前面的iffes分析幻得到 解释。 4）由于在混饨扩频CDMA系统中，各种混饨扩频序列性能各不相同， 在将贿人实际的扩频通信系统之前，须对其进行优化处理，为改善 混饨扩频序列的随腑，我们将李雅普诺夫指数作为目标函数之一， 并给出了优化流程图。我们发现，经由此流程图可以有效地从众多混 饨扩频序列中为混纯扩频CDMA系统筛选出合格的候选地址码长码 序列。
王征[3]2010年在《混合混沌扩频序列的生成与性能分析》文中研究说明码分多址(Code Division Multiple Access)是一种崭新而成熟的无线通信技术,在现代通信系统中有着广泛的应用。设计出数量足够多的、具有优良相关特性的扩频码是CDMA的技术基础,以满足多用户的需求。现有普遍应用在CDMA系统中的地址码是由最大长度线性移位寄存器生成的m序列以及Gold序列,虽然易于实现但是它们有长度和数量受限的缺陷。混沌现象的发现和混沌理论的成熟为扩频序列的研究提供了新思路。混沌现象是一种在非线性系统中出现的确定类随机过程,这种现象具有非周期、不收敛和对初值具有高度敏感性的特点。利用混沌映射可以产生数量众多具有优良相关特性的伪随机序列。本文主要围绕着数字混沌扩频序列展开研究。以Logistic和Chebyshev映射序列为代表,对序列的平衡性、相关性及旁瓣峰值和均方值进行了仿真分析。在上述研究的基础上,编制优选算法对混沌序列进行优选,并将优选序列应用到CDMA的系统模型中,最后给出了该模型在加性高斯噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道模型下的单用户和多用户的误码率性能。仿真结果表明,上述混沌序列适合作为CDMA通信系统中的地址码。在对混沌序列性能分析的基础上,针对传统单峰映射生成扩频序列复杂度低,抗截获性能差的缺陷,本文提出了一种利用串联结构的混合映射模型产生混沌扩频序列的方法,并对序列的相关性、平衡性以及游程性进行了仿真分析。在序列的优选上,给出了一种根据初值区域来产生源序列作为搜索目标的方法,然后将优选序列应用于CDMA系统中仿真。结果表明,由这种混合映射模型产生的混沌扩频序列具有优良的性能和较高的保密性。
黎明[4]2009年在《混沌序列及其在扩频通信中应用的研究》文中研究指明码分多址是第叁代无线个人通信系统的一项主要技术。CDMA通信系统的技术基础是要构造一个具有良好自相关和互相关特性的扩频码,并且要求扩频码具有足够多的编码序列,以满足更多用户的需求。在现有的扩频通信系统中,尽管由最大长度线性移位寄存器生成的m序列和Gold序列被普遍应用,但它们都在不同程度上存在序列长度有限和数量有限等缺陷。混沌动力学的发现为扩频序列的研究提供了新思路。混沌现象是在非线性系统中出现的确定性的类随机过程,这种过程是一种貌似无规则的非周期运动,虽不收敛但却有界,并且还具有对初始值的极端敏感性,由此可以产生出数量众多且相关特性优良的扩频序列。本文研究了Logistic、改进型Logistic、Tent和Chebyshev四种典型混沌映射的多个性能,如:对初始值的敏感性、平衡性、自互相关性,为混沌扩频码的产生提供了依据。重点分析了序列长度为2000-3000的四种混沌序列平衡性和相关特性。提出了一种基于改进型Logistic和的Chebyshev串联结构混沌序列产生方案。研究表明,该串联序列具有优良的平衡性和相关特性。最后采用CDMA通信系统模型和蒙特卡罗仿真方法对串联混沌扩频序列、m序列和Gold序列进行系统误码率的仿真计算,比较不同扩频序列的抗多径干扰和抗多址干扰性能的优劣,证明了串联混沌数字序列在误码性能上的优势。
傅益平[5]2004年在《粒子滤波技术及其在混沌扩频DS-CDMA通信系统中的应用研究》文中研究说明基于混沌序列的扩频码具有容量大、安全性好等特点，可以广泛地应用于DS-CDMA通信系统中。由于受多径衰落和非高斯噪声信道的影响，过去利用扩展卡尔曼滤波实现码元检测、码延时和信道系数的多参数联合估计的性能不高，而且算法相当的复杂。粒子滤波技术对于非线性系统和非高斯噪声环境具有高度的适应性、滤波算法简单、可以很好的解决多参数估计中存在的非线性和复杂性问题。因此，开展对粒子滤波技术及其在混沌扩频DS-CDMA通信系统中的应用的研究具有重要的理论与现实意义。 本文首先详细介绍了粒子滤波技术的基本理论，并通过实例对粒子滤波性能进行仿真，结果证明了在非线性系统非高斯背景下粒子滤波的优异性能。在此基础上，深入研究了粒子滤波在多径衰落环境下混沌扩频DS-CDMA通信系统中的实际应用，即：首先通过分析建立混沌扩频DS-CDMA通信系统的动态状态空间模型；接着，针对该系统模型中连续和离散估计量并存的特点，提出了一种基于混合重要抽样密度函数的粒子滤波接收机，并成功将它和卡尔曼滤波器相结合，准确获得了码元检测、码延时和信道系数的多参数联合估计。该方法有效地解决了估计中存在的非线性难题，仿真结果表明混合粒子滤波的估计性能明显优于以往采用的其他方法。最后，将粒子滤波技术的应用进行推广，分别应用到多用户检测和分集接收情况，并取得了良好的仿真效果。
郭蕊[6]2012年在《混沌通信系统中键控技术及扩频码的研究与应用》文中指出近年来随着民用特别是军用领域对通信技术质量的要求越来越高，混沌技术以其固有特性可为通信系统提供较强的保密性与抗干扰能力而得到广泛应用。目前，对混沌通信的理论研究已有较成熟的技术方案，其应用价值也日益凸显。在数字混沌通信系统中的主要研究热点技术有参数调制、混沌键控和混沌扩频。本文在混沌键控和扩频系统的基础上，分别在现有FM-DCSK调制技术和混沌扩频序列的产生两方面内容做了深入的研究工作，并提出优化改进方案。FM-DCSK系统旨在解决CSK和DCSK系统中方差不为零的问题，但是在实际通信信道中，FM-DCSK调制系统的误码性能受信道失真和噪声干扰的影响较大；本文针对这一问题，对FM-DCSK系统进行改进优化，即在系统接收端，利用FM-DCSK系统的参考信号与调制信号重发的特性，对接收信号进行相位倒置并与原接收信号在半个比特周期内进行相关运算，实现对接收信号的解调，恢复出信息信号。然后基于改进的调制系统，理论推导出该系统的误码率；并从信噪比、扩频因子及相关系数方面，仿真比较现有混沌调制系统和改进后的调制系统的误码性能，分析验证改进的FM-DCSK系统的性能优势。混沌扩频序列的选择是影响混沌扩频通信系统性能的关键因素，本文对混沌扩频序列进行了改进和优选。由于混沌映射生成的混沌序列是实值的，需要将其量化成数字序列，传统的量化方法采用的是二值量化法，每次迭代只能产生一个位码，运算量极大；后来使用的比特量化方法，解决了该问题，但是每次迭代只能产生L位比特码，长度不可变。本文在比特量化方法的基础上提出了改进的算法，即将比特量化中所有迭代生成的比特序列连接起来，再根据用户数求序列平均，使得该扩频系统只需一个初值，就可以获得任意长度的扩频码，减少了迭代次数，降低了运算量。然后根据混沌扩频序列的优选原则，筛选出更适合用作扩频码的改进序列，并对优选的混沌扩频序列进行性能分析。最后，本文通过对混沌扩频通信理论的认识与研究，从理论上对混沌DS-CDMA系统的误码率进行了推导分析，并建立了该系统的蒙特卡罗仿真模型，然后分别将改进的数字Logistic混沌序列与传统Logistic序列作为扩频码应用到混沌DS-CDMA系统中。根据蒙特卡罗仿真模型，分别在单用户和多用户情况下，从信噪比、扩频比和用户数方面，对这两种混沌扩频系统进行误码性能分析，验证改进混沌扩频序列的优越性。
赵晶晶[7]2007年在《基于混沌技术的扩频通信系统研究》文中研究指明混沌是指在确定性非线性系统中出现的类似随机的行为,混沌系统的特性符合现代密码学的特征,而且它具有类似噪声的特性,具有天然的隐蔽性,将混沌应用于信息安全领域有着十分广泛的应用前景。本文研究了混沌在通信中的应用。本文以改进型的Logistic映射为基础,采用迭代法生成混沌序列,讨论了混沌序列的特性。在对混沌加密算法进行分析研究的基础上,针对常规的混沌加密算法的缺点提出了混沌加密的改进算法,通过加入一个动态偏移量来随机改变混沌映射的参数,该算法破坏了密钥间的相关性,提高了保密性。直接序列扩频系统所使用的扩频序列的性能直接影响到系统的性能,直接序列扩频系统通常选择m序列和Gold序列作为地址码,但它们都在不同程度上存在着序列长度有限和数量有限的缺陷。本文从直接扩频码分多址(DS/CDMA)系统的模型入手,分析了影响系统性能的关键问题,对混沌DS/CDMA系统多址干扰进行了分析,在用户信号完全异步的条件下,分析了混沌扩频序列的误码率。为了提高CDMA系统保密性、降低多址干扰、增大用户容量,本文提出了混沌映射产生的有限长的混沌扩频序列的优化算法,根据优化后的混沌序列的数量以及应用于DS/CDMA系统中的性能比较了叁种混沌序列,得出结论:优化选择后的改进型Chebyshev混沌序列的性能较好,很适合作为DS/CDMA系统的扩频序列。
王昕[8]2002年在《CDMA通信系统伪随机序列及其系统应用的研究》文中进行了进一步梳理本文的研究的是直接序列扩频的码分多址(Code Division Multiple Access，简称为：CDMA)通信系统中的伪随机序列技术，包括它的产生方法和性能分析。文中首先对线性移位寄存器序列和混沌序列做了阐述，并对其主要性能做了计算。然后，文中又讨论了一种产生混沌序列的改进方法和级联序列的思想。基于以上的讨论本文提出了一种产生混沌扩频序列的新方法，并对所产生的混沌序列性能做了计算。文中最后采用蒙特卡洛仿真方法对直扩CDMA系统模型应用不同伪随机序列进行扩频的情况进行了仿真，并计算出了系统的误码率，所用仿真工具为Matlab。此外，本文还进一步讨论了影响混沌序列性能的一些因素，验证了文中提出的新的混沌序列所具有的优点。
杨楠[9]2006年在《混沌序列在CDMA系统中的应用研究》文中研究表明二十一世纪，随着科技的迅猛发展，个人移动通信已经进入3G阶段，人们对个人移动通信的要求也越来越高。 在第叁代移动通信技术中由于基于扩频技术的CDMA所具有的优越性，受到人们越来越多的关注。而扩频系统所使用的扩频序列的性能直接影响到系统的性能，因此选用的扩频序列成为扩频通信系统的关键所在。 混沌动力学的发现为扩频序列研究提供了新的思路。混沌现象是在非线性动态系统中出现的确定性的，类似随机的过程，这种过程非周期，是一种貌似无规则的运动，不收敛但有界，且对初值具有及其敏感的依赖性，这些独具特色的性质仲得馄饨在通信应用领域尤其在伪随机码的产生方面有着很好的应用前景。 本文首先对扩频通信系统进行了深入的探讨，分析了扩频通信系统的结构原理。在此基础上对PN码的性质做了阐述，并将混沌动力学引入扩频序列的研究，在研究中我们提出了一类新的混沌动力学模型—嵌入式混沌映射，分析、验证了其混沌特性，并将其与改进Logistic、Tent、Chebyshev、Logistic-Tent、Logistic-2阶Chebyshev混沌动力学模型和Gold序列一起进行了性能的综合研究和分析，比较了它们的平衡性、游程特性、移位性能、自相关、互相关特性及旁瓣、峰值等特性，并进一步提出了改进一优选，通过对影响扩频通信性能的关键参数进行优选，得到了性能较一般混沌序列和Gold序列更佳的扩频序列，随后我们在MATLAB平台上对优选后的扩频序列进行了实验分析，分析了不同扩频序列在多址和多径环境下的误码率，验证了优选的结果—优选后的混沌二进制扩频码性能得到极大的改善。这些对于扩频通信中的扩频码的研究和发展有一定的参考价值。
杨华[10]2003年在《混沌数字码分多址通信系统的计算机仿真及性能分析》文中认为近年来，随着非线性和混沌理论的成熟，研究者们纷纷探索混沌在通信中的可能应用。另一方面，CDMA通信系统以其高频谱利用率、低发射功率、强抗多径衰落特性、软容量等优点，已被广泛认为是第叁代移动通信系统的主流。因此，混沌在CDMA中的应用成为混沌理论和应用研究中的一个新亮点。 本文论述了我们在研究性能优良的混沌数字码分多址通信系统方面所做的工作。在进行理论分析时，根据码分多址通信系统对扩频码的要求，分析了混沌数字扩频序列的特性。其类似白噪声的功率谱，良好的类随机相关特性，具有应用于扩频通信的潜力。在论述了码分多址通信原理的基础上，给出了混沌数字码分多址((CD)~2MA)通信系统的模型，并依据此模型使用MATLAB SIMULINK仿真工具给出了混沌数字码分多址通信系统的可视化仿真系统。最后，对整个通信系统的性能和仿真数据结果进行了分析，并与传统的小m扩频序列、gold扩频序列进行了比较，进一步验证了混沌数字码分多址通信系统的优良性能。理论分析结果和仿真数据显示，本文给出的混沌数字码分多址通信系统具有抗干扰能力强、误码率低、用户容量大、保密性好、易于实现的优点，确实具有很高的应用价值和良好的发展前景。
参考文献：
[1]. 混沌扩频序列的改进及其在CDMA通信中的应用[D]. 郭彦. 吉林大学. 2007
[2]. 混沌扩频技术在CDMA通信系统中的应用研究[D]. 王琳. 电子科技大学. 2001
[3]. 混合混沌扩频序列的生成与性能分析[D]. 王征. 哈尔滨工程大学. 2010
[4]. 混沌序列及其在扩频通信中应用的研究[D]. 黎明. 吉林大学. 2009
[5]. 粒子滤波技术及其在混沌扩频DS-CDMA通信系统中的应用研究[D]. 傅益平. 南京理工大学. 2004
[6]. 混沌通信系统中键控技术及扩频码的研究与应用[D]. 郭蕊. 吉林大学. 2012
[7]. 基于混沌技术的扩频通信系统研究[D]. 赵晶晶. 天津大学. 2007
[8]. CDMA通信系统伪随机序列及其系统应用的研究[D]. 王昕. 西北工业大学. 2002
[9]. 混沌序列在CDMA系统中的应用研究[D]. 杨楠. 哈尔滨工程大学. 2006
[10]. 混沌数字码分多址通信系统的计算机仿真及性能分析[D]. 杨华. 中国人民解放军信息工程大学. 2003
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