基于Logistic映射混沌信号的产生、处理及其在通信系统中的应用

摘要

对于混沌理论应用，不但解决了大量非线性系统中长期困绕人们复杂行为的理论和应用问题，而且揭示了一个形态和结构崭新的物质运动世界，把简单与复杂、有序和无序、确定与随机以及稳定性和不稳定性的矛盾统一起来。混沌现象广泛存在于客观世界中，对混沌现象的认识是非线性科学最重要的成就之一。混沌以其拥有的诸多天然优良特性而备受关注，并在很多领域得到了广泛和成功的应用。随着对混沌现象研究的不断深入，混沌在保密通信中的应用已成为这一领域的前沿课题。本文对混沌信号的产生，处理及其在通信系统中的应用进行了深入研究。具体如下： (1)结合国内外研究的现状和发展趋势，系统的介绍了混沌理论的产生与发展，及混沌研究的意义和发展前景。介绍混沌的一些基本知识，如混沌的定义，通向混沌的道路，混沌系统的常用模型，混沌系统常用的研究方法，混沌吸引子的功率谱特性等。 (2)设计了一种基于Logistic映射的混沌信号发生器，给出了此混沌发生器的具体电路实现方法，对此混沌电路的动力学行为进行了仿真研究，并进行了硬件实验研究。实验结果表明：该混沌信号发生器具有良好特性和应用前景。 (3)设计了一种基于Logistic映射混沌信号发生器的保密通信系统方案，研究了该系统用于传送语音信号的信道特性、同步的收敛特性及其安全性等，并对其进行了MATLAB仿真。同时针对所设计出的保密通信系统所存在的高频信号的调制效果不理想，提出一种CSK混沌数字通信系统方案并加以研究。

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第一章绪论

1.1混沌理论发展概述

1.2混沌研究的意义和目的

1.3本文所做的工作

第二章混沌学基本理论

2.1混沌的定义及其本质特征

2.2通向混沌的道路

2.3常见的混沌模型

2.4混沌系统的Pioncare截面和功率谱特性

2.5研究混沌的基本方法

2.6小结

第三章关于混沌信号发生器的若干研究

3.1简介

3.2一种Logistic映射数字混沌电路

3.3电阻性耦合方法构造新的混沌模型

3.4小结

第四章关于混沌信号在通信系统中应用的若干研究

4.1混沌通信分类及其主要通信技术

4.2现代保密通信

4.3 CSK混沌数字通信系统的研究

4.4小结

第五章用Logistic映射混沌信号电路实现保密通信系统的研究

5.1引言

5.2双向语音数字混沌保密通信系统

5.3语音混沌保密通信系统的建立及工作原理

5.4系统的信道性能分析

5.5系统的混沌序列加密研究

5.6系统的安全性能

5.7信号的功率谱分析

5.8系统的仿真

5.9小结

第六章结论

参考文献:

作者在校期间科研成果

致谢