混沌寬間隔跳頻序列性能.研究與混沌仿真

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1、南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論3)有良好的漢明相關(guān)特性4)序列數(shù)較多短波跳頻系統(tǒng)一般應(yīng)用于軍事通信，對(duì)序列的隨機(jī)性提出了更高的要求。同時(shí)由于電離層的時(shí)變色散特性，短波信道存在嚴(yán)重的多普勒頻移、多徑延遲、相位起伏、衰落等現(xiàn)象，使得傳輸信號(hào)的頻譜展寬，幅度衰落。欲提高通信的質(zhì)量，必須使相鄰頻隙的間隔足夠?qū)?，以抵消碼間串?dāng)_，當(dāng)頻隙的間隔大于衰落信道的相關(guān)帶寬時(shí)，通過(guò)時(shí)頻分集來(lái)獲得抗衰落能力。因而，短波跳頻序列要求是寬間隔的。預(yù)期的工作主要包括：1)廣泛收集和閱讀資料和文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，明確了擴(kuò)頻通信的基本原理和跳頻通信系統(tǒng)的工作原理和技術(shù)難

2、點(diǎn)：2)對(duì)幾種跳頻序列的性能進(jìn)行比較，并把它們應(yīng)用于跳頻通信系統(tǒng)，最后對(duì)仿真產(chǎn)生的平衡特性表以及漢明相關(guān)特性曲線圖進(jìn)行分析、比較。同時(shí)，我們提出了一種新的跳頻序列一基于改進(jìn)型Logistic+Tent混沌映射的寬間隔跳頻序列。并分別就用不同映射方法、不同量化方法產(chǎn)生的混沌跳頻序列的性能進(jìn)行分析仿真，最后對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，得出一些具有指導(dǎo)意義的結(jié)論：3)跳頻序列仿真的具體實(shí)現(xiàn)，包括C程序源代碼以及MATLAB腳本代碼的編寫、仿真和數(shù)據(jù)對(duì)比分析。1．3論文的主要內(nèi)容本論文將著重研究前述的混沌寬間隔跳頻序列的設(shè)計(jì)、源代碼編寫、軟件仿真以及系統(tǒng)性

3、能分析。本論文分為六章：第一章主要介紹論文研究背景，主要目的、工作以及論文的章節(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)容安排。第二章簡(jiǎn)要介紹了擴(kuò)頻通信的原理，特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻的幾種方式。緊接著主要介紹了跳頻通信的基本概念、主要技術(shù)指標(biāo)、優(yōu)點(diǎn)、發(fā)展和應(yīng)用。最后闡述了跳頻通信關(guān)鍵技術(shù)一跳頻序列的主要知識(shí)：跳頻的作用、類型、性能指標(biāo)、設(shè)計(jì)要求等。第三章是本論文的重點(diǎn)章節(jié)。引入了混沌、混沌映射的概念，重點(diǎn)對(duì)七種混沌映射構(gòu)造的序列性能特性做了仿真對(duì)比分析。并對(duì)五種序列量化的方法進(jìn)行Matlab仿真實(shí)現(xiàn)。提出了一種新的序列組合：改進(jìn)型Logistic+Tent映射，并進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)計(jì)

4、算，Matlab仿真，對(duì)比其性能和其他六種混沌序列的平衡特性、自相關(guān)特性、互相關(guān)特性進(jìn)行了分析，得出了具2南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第～章緒論有指導(dǎo)性結(jié)論。第四章是本論文的另一個(gè)重點(diǎn)。本章在第三章的基礎(chǔ)上對(duì)改進(jìn)的混沌跳頻序列寬間隔處理，大量數(shù)據(jù)計(jì)算、Matlab仿真分析對(duì)比表明該序列在平衡性、自相關(guān)性、互相關(guān)性等性能指標(biāo)上的可行性和優(yōu)越性。第五章簡(jiǎn)要介紹了其他幾種構(gòu)造跳頻序列的方法：由基于m序列的，基于Bent序列的等等。由于時(shí)間和篇幅的限制沒(méi)有對(duì)這幾種方法進(jìn)行量的研究分析。第六章論文的工作總結(jié)和論文的工作展望。南京郵電人學(xué)碩七研究生學(xué)

5、位論文第二章跳頻通信系統(tǒng)2．1擴(kuò)頻通信第二章跳頻通信系統(tǒng)擴(kuò)頻通信，即擴(kuò)展頻譜通信(SpreadSpectrumCommunication)，它與光纖通信、衛(wèi)星通信，一同被譽(yù)為進(jìn)入信息時(shí)代的三大高新技術(shù)傳輸方式。跳頻通信作為擴(kuò)頻的一種，首先來(lái)介紹擴(kuò)頻通信的基本理論和幾種主要擴(kuò)頻方式。2．1．1擴(kuò)頻通信原理擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是指將待傳輸信息的頻譜用某個(gè)特定的擴(kuò)頻函數(shù)(與待傳輸?shù)男畔⒋a無(wú)關(guān))擴(kuò)展后成為寬頻帶信號(hào)，送入信道中傳輸，再利用相應(yīng)的手段將其壓縮，從而獲取傳輸信息的通信系統(tǒng)。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是易于重復(fù)使用頻率，提高了無(wú)線頻譜利用率；具有很強(qiáng)的抗

6、人為干擾、抗窄帶干擾、抗多徑干擾的能力，可實(shí)現(xiàn)碼分多址。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)有以下兩個(gè)特點(diǎn)：5)傳輸信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被傳輸?shù)脑夹盘?hào)的帶寬6)傳輸信號(hào)的帶寬主要由擴(kuò)頻函數(shù)決定，此擴(kuò)頻函數(shù)通常是偽隨機(jī)(偽噪聲)編碼信號(hào)。7)擴(kuò)頻通信的基本理論依據(jù)是信息論中的香農(nóng)(C—E—shannon)公式c-C=W1092(1+百1．J)(2·1)式中C為信道容量，稱為信道帶寬，S／N為信噪比。香農(nóng)公式表明了一個(gè)信道無(wú)誤差地傳輸信息的能力同信道中的信噪比以及用于傳輸信息的信道帶寬之間的關(guān)系。由上式可看出，對(duì)于任意給定的信噪比S／N，只要增加用于傳輸信息的帶寬C，

7、理論上就可以增加在信道中無(wú)誤差地傳輸?shù)男畔⒙?，或者說(shuō)在信道中當(dāng)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)噪聲功率比S／N下降時(shí)，可以用增加系統(tǒng)傳輸帶寬的辦法來(lái)保持信道容量C不變。對(duì)于任意給定的信號(hào)噪聲功率比S／N，可以用增大系統(tǒng)的傳輸帶寬來(lái)獲得較低的信息差錯(cuò)率。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)正是利用這一原理，用高速率的擴(kuò)頻碼來(lái)達(dá)到擴(kuò)展待傳輸?shù)臄?shù)字信息帶寬的目的。4南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一二章跳頻通信系統(tǒng)2．1．2擴(kuò)頻通信的幾種方式根據(jù)通信系統(tǒng)產(chǎn)生擴(kuò)頻信號(hào)的方式，可以分為以下幾種：(1)頻率擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)(FrequencyHopping)跳頻擴(kuò)頻通信是載波頻率按照某種跳頻序列(

8、跳頻圖案)在很寬的頻帶范圍內(nèi)進(jìn)行跳變的一種通信系統(tǒng)，信息數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制后，進(jìn)人擴(kuò)頻調(diào)制，載波頻率受跳頻序列控制，跳頻序列的序列值每改變一次，載波頻率就跳變一次。跳頻通信實(shí)際上是一種窄