基于级联法构造的混沌扩频序列的研究与设计

摘要

码分多址技术近年来得到了越来越广泛的应用，它的基础是扩频通信技术。随着时代的发展，传统的扩频码性能上的缺陷逐渐凸显，人们需要一种具备理想相关性、平衡性以及充足数量的新型序列来作为扩频通信系统中的扩频码以满足当代通信日益增长的用户需求。
　　混沌学理论在通信领域中的应用为解决这一难题提供了新思路。混沌是一种由非线性系统产生的确定性类随机现象，混沌具有非周期循环，有界而不收敛、对初始值高度敏感等特点。本文引入混沌理论来设计一种新型扩频序列，即混沌扩频序列。产生混沌扩频序列的主要非线性系统为Logistic映射和Chebyshev映射，它们是一种单级混沌映射系统。本文研究了两种单级混沌序列的生成方法，对其初值敏感性、自相关性、互相关性、平衡性进行分析，并研究其参数、初始值和截短长度的选取对序列性能的影响。
　　基于单级混沌映射法尚存在的一些不足之处，如初始值精度受限造成生成序列数量受限、映射系统复杂度不高导致信息易被截获、生成序列有可能出现周期窗口等，本文设计了一种基于级联法构造的改进型级联混沌扩频序列，通过仿真验证了新型序列的优良性能。最后，设计了一种序列优选方案，综合考虑序列的各项性能指标，对本文所设计的新型混沌序列进行优选，并与传统单级映射混沌扩频序列的性能进行了对比分析，验证了其优越性。
　　本文所设计的改进型级联混沌序列具有优良的混沌性、初值敏感性、自相关性、互相关性、平衡性，同时具备相当充足的可用序列数量，将其作为扩频码应用于扩频通信系统中时，可使系统具有很好的抗干扰、抗攻击、抗截获、抑制载波泄露等能力，同时还能在CDMA系统中提供非常充足的用户容量。随着今后进一步的深入研究，改进型级联混沌序列会具有很好的应用价值和发展前景。

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第1章 绪 论

1.1课题背景及意义

1.2混沌扩频序列的研究现状

1.3本文的主要研究内容

1.4本文的结构安排

第2章 扩频通信系统的研究

2.1 扩频通信系统

2.2 码分多址系统

2.3 伪随机编码理论

2.4 本章小结

第3章 混沌扩频序列的设计与分析

3.1 混沌学基础

3.2 混沌扩频序列的构造方法研究

3.3 混沌扩频序列的二进制化方法

3.4 混沌扩频序列的性能研究

3.5 本章小结

第4章 改进型级联混沌序列的设计与分析

4.1 改进型级联混沌序列的提出

4.2 改进型级联混沌序列的设计

4.3改进型级联混沌序列的性能研究

4.4改进型级联混沌序列的优选

4.5本章小结

结论

参考文献

声明

致谢