法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2017-06-09
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H04B1/707 授权公告日:20150422 终止日期:20160417 申请日:20130417
专利权的终止
2015-04-22
授权
授权
2013-10-09
实质审查的生效 IPC(主分类):H04B1/707 申请日:20130417
实质审查的生效
2013-09-04
公开
公开
技术领域
本发明属于扩频通信技术领域,具体涉及一种新混沌映射扩频码的产生方法。
背景技术
混沌现象是在非线性动态系统中出现的确定性、类似随机的过程,这种过程非周期、不收敛但有界,并且对初始值有极其敏感的依赖性。因为其良好的内随机性和抗干扰性,混沌序列可以用作扩频通信系统地址码。Skew Tent映射数学模型简单、序列发生器易于实现,由其产生的扩频码被广泛应用于保密通信和数据安全等领域。
Skew Tent映射扩频码的产生方法为:
步骤1:根据发送的信源信息符号数确定所需扩频码长度N,扩频码长度大于待扩频序列长度即可;
步骤2:选取混沌映射参数a的值,要求a∈(0,1)的任意值;
步骤3:给定混沌映射初始值x0和y0,其中x0∈(-0.5,0.5],y0∈(0,1]的任意值;
步骤4:由公式(1)迭代产生长度为N的混沌序列{xn,n=1,2,...N};
步骤5:通过量化函数
Skew Tent映射具有迭代方程简单、序列发生器易于实现等优点。但其内随机性差,这就导致Skew Tent映射的相关性等混沌指标不佳,不利于多用户条件下扩频通信系统对通信质量的要求。
发明内容
为了克服其内随机性等不足,本发明基于Skew Tent映射的数学模型,在改变其混 沌特性的非线性因素的基础上,提出一种新混沌映射扩频码的产生方法。
一种利用数学模型优化改善混沌扩频码性能指标的方法,其特点在于包括下述步骤:
步骤1:根据发送的信源信息符号数确定所需扩频码长度N,扩频码长度大于待扩频序列长度即可;
步骤2:选取混沌映射参数a的值,要求a∈(0,1)的任意值;
步骤3:给定混沌映射初始值x0和y0,其中x0∈(-0.5,0.5],y0∈(0,1]的任意值;
步骤4:由公式(2)迭代产生长度为N的混沌序列{xn,n=1,2,...N};
其中y(n)是混沌序列x(n)的中间变量,x(n+1)和y(n+1)分别是x(n)和y(n)的下一个状态量,初始值x0和y0是在步骤3所给定范围内随机选取,a为步骤2中选取的映射参数;
步骤5:通过量化函数
本发明的有益效果是在Skew Tent映射基础上,通过数学模型优化理论,提出一种新混沌映射扩频码的产生方法。与Skew Tent映射扩频方法相比,本发明方法产生的扩频码不仅分布均匀、相关性好,而且李雅普洛夫指数更大、混沌度更高。采用本发明扩频方法的扩频通信系统误码率得以大大的降低。
附图说明
图1是Skew Tent映射扩频方法与本发明扩频方法的相关性比较示意图。图(a) 是自相关性的比较示意图,图(b)是互相关性的比较示意图。
图2是本发明算法流程图。
图3是多用户下DS-CDMA系统原理框图。
图4是不同用户数下,Skew Tent映射扩频方法与本发明扩频方法的误码率,(a)是Skew Tent映射扩频方法系统误码率,(b)是本发明扩频方法系统误码率。
图5是相同用户数下,Skew Tent映射扩频方法与本发明扩频方法的误码率。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明进一步说明:选取以上所提扩频码作为多用户下DS-CDMA系统的扩频码对信源信息进行扩频,仿真系统误码率并比较扩频系统性能。
步骤1:根据发送的信源信息符号数确定所需扩频码长度N,扩频码长度大于待扩频序列长度即可;扩频码长度N要大于随机产生的信源信号长度,此处取N为1000。
步骤2:选取混沌映射参数a的值,要求a∈(0,1)的任意值;此处参数在给定范围任取,令a=0.3。
步骤3:给定混沌映射初始值x0和y0,其中x0∈(-0.5,0.5],y0∈(0,1]的任意值;多用户下扩频序列初始值的选取依据公式x0=0.1+0.03us*e(r-和y0=0.6+0.03*(user-1),其中user是系统用户数。
步骤4:由公式(2)迭代产生长度为N的混沌序列{xn,n=1,2,...N};
其中y(n)是混沌序列x(n)的中间变量,x(n+1)和y(n+1)分别是x(n)和y(n)的下一个状态量,初始值x0和y0是在步骤3所给定范围内随机选取,a为步骤2中选取的映射参数0.3;
步骤5:通过量化函数
图3为本发明所采用的扩频通信系统框图,将信源信号经QPSK调制后再与混沌映射扩频码进行异或,产生扩频后信号;将扩频后的信号通过脉冲成型滤波器加入到AWGN信道进行数据传输;在接收端,将接收到的信号用与发送端所采用相同的扩频码进行相关解扩并经QPSK解调,恢复出扩频后的信号。
不同用户条件下,分别选用公式(1)和公式(2)作为扩频方法,仿真扩频系统误码率,结果参见图4。图4(a)是取参数a=0.3,用户数user取1、4和7,采用Skew Tent映射扩频方法时系统误码率随信噪比变化曲线;图4(b)是取参数a=0.3,用户数为1、4和7,采用本发明扩频方法时系统误码率随信噪比变化曲线。可见用户数对本发明扩频方法系统误码率的影响小于对Skew Tent映射扩频方法系统误码率的影响。
相同用户条件下,同时选用公式(1)和公式(2)作为扩频方法,仿真扩频系统误码率,结果参见图5。图5是取参数a=0.3,用户数user=4,系统误码率随信噪比变化曲线。可以看出相同用户数的条件下,采用本发明扩频方法时系统的误码率小于Skew Tent映射扩频方法时系统的误码率。
机译: 使用护套矩阵产生扩频码的装置和方法以及使用该装置的码道扩频装置
机译: 使用护套矩阵产生扩频码的装置和方法以及使用该装置的码道扩频装置
机译: 一种用于卫星导航系统的扩频码的创建方法以及与这种扩频码一起使用的接收机