正交混沌調(diào)幅通信機制的構(gòu)建及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、混沌保密通信是非線性動力學與通信技術(shù)的交叉學科，利用混沌的非線性以及對初值和系統(tǒng)參數(shù)的敏感性等特性，使得被調(diào)制的信息很難被截獲和破譯，從而提高通信系統(tǒng)的保密性。與傳統(tǒng)的信息加密不同的是，目前開發(fā)的混沌保密通信系統(tǒng)不需要單獨的傳輸密匙(公匙)，而是將混沌信號作為傳輸信息的一部分進行傳輸，從一定程度上降低了加密系統(tǒng)的復雜性，可靠性大大提高，然而引進的混沌信號又減小了信息被破譯的可能性。隨著混沌研究的深入，越來越多的混沌保密通信系統(tǒng)被研發(fā)出來

2、，比如混沌鍵控(CSK)，混沌差分調(diào)制(DCSK)，頻域混沌差分調(diào)制(FM—DCSK)，以及最近被提出來的正交混沌差分鍵控(QCSK)等等。 本論文以正交混沌調(diào)幅通信機制的構(gòu)建與分析為主題，從以下4個方面進行了研究和探討： 一、構(gòu)建了正交混沌調(diào)幅通信機制。1)設(shè)計了正交混沌信號發(fā)生器，分析了正交混沌信號的特性；2)分析目前最新的混沌調(diào)制通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)——正交混沌鍵控系統(tǒng)(QCSK，quadrature chaos shif

3、t key)，指出由于其結(jié)構(gòu)的原因?qū)е掠杏眯畔⒌膫鬏斝瘦^低，且接收端的解調(diào)誤碼率較高；3)以QCSK系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為藍本，構(gòu)建出一種基于混沌載波的正交調(diào)幅機制(QCAM，quadrature chaos amplitude modulation)，通過分析其傳輸有用信息的效率是QCSK的2倍，由于在接收端的解調(diào)方式使用的載波同步相關(guān)檢測，使得解調(diào)誤碼率較QCSK有所提高；4)分析高斯白噪聲信道以及Rayleigh衰落信道對QCAM系統(tǒng)的影響

4、。 二、改進了局部投影算法，并對QCAM傳輸信號中的噪聲進行抑制。1)分析局部投影算法的原理；2)針對原始局部投影算法中Q值的選取問題提出了一種改進的局部投影算法；3)將改進前后的局部投影算法應(yīng)用到QCAM系統(tǒng)傳輸信號的噪聲抑制中，抑制后的接收信號解調(diào)后的系統(tǒng)誤碼率性能有所改善，且改進后的局部投影算法改善QCAM系統(tǒng)誤碼率的效果比原算法明顯。 三、設(shè)計了QCAM通信系統(tǒng)的同步方案。1)分析本論文所利用的第2類混沌系統(tǒng)同步

5、的充分條件；2)提出一種基于控制反饋的混沌系統(tǒng)網(wǎng)同步方案，該方案不僅使得耦合系統(tǒng)能夠在很短的時間內(nèi)達到同步，而且穩(wěn)定可靠，仿真結(jié)果表明耦合混沌系統(tǒng)初始值的敏感性變?nèi)酰?)分析取模同步的原始模型的結(jié)構(gòu)原理；4)根據(jù)QCAM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點，結(jié)合原始取模變換方案改進出一種適用于QCAM系統(tǒng)的同步方案，并從誤差分析和保密性兩個方面對改進后的方案進行分析。 四、研究了QCAM系統(tǒng)的信道盲均衡算法。1)介紹盲均衡算法的原理及其數(shù)學模型；2