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混沌扩频序列的性能研究
作 者: 袁颖
导 师: 田日才
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 信息与通信工程
关键词: 扩频通信 混沌序列 相关特性 优选
分类号: TN914.42
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 76次
引 用: 1次
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内容摘要
扩频通信具有良好的保密性和抗干扰能力,在现代通信系统中得到了广泛的应用,而以混沌为基础的扩频通信技术在近年也得到了广泛的研究。混沌动力学的发现为扩频序列研究提供了新的思路。混沌是在非线性系统中,由于其系统内部相互作用所产生的类随机过程。这种过程是非周期的,是一种貌似无规则的运动,虽然不收敛但是有界,并且具有初值敏感性。由此可以产生数量众多相关特性优良的伪随机序列。本文对扩频通信中PN码的随机性进行了综合研究和探讨。随后围绕着混沌数字扩频序列展开研究,系统地介绍了混沌二进制序列的产生方法、特点和应用性能。以Logistic和Tent序列为代表,为了获得扩频通信中优良的伪随机特性码组,采用了多比特抽取的量化方法。对混沌映射的迭代结果进行截断和量化处理,分析了混沌序列的平衡性、自相关、互相关特性及旁瓣均方值、峰值等特性,并应用计算机仿真。结果表明混沌序列很适合作为扩频通信系统中的伪随机码,验证了混沌在扩频系统中应用的可行性。通过分析影响扩频通信性能的关键参数,提出了扩频序列的筛选准则,给出了混沌序列的筛选方法和得到优良混沌序列码组的具体步骤,并对两种混沌序列的码组性能和传统的Gold序列作了比较和分析,分析结果得出,优选后混沌扩频序列的相关性能优于传统的伪随机扩频序列,有利于解决扩频移动通信中的抗干扰及多用户检测等关键问题,从而使混沌扩频系统的抗干扰能力和抗破译能力得到增强。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-9 第1章 绪论 9-14 1.1 混沌序列研究的目的和意义 9-10 1.2 混沌通信的国内外研究现状 10-13 1.2.1 混沌通信的发展过程 10-11 1.2.2 混沌在现代通信中的应用 11-13 1.3 论文的主要工作及内容安排 13-14 第2章 扩频通信系统伪随机序列 14-22 2.1 扩频通信系统的工作原理 14-15 2.2 伪随机序列的统计特性理论 15-17 2.2.1 伪随机序列的平衡性 16 2.2.2 伪随机序列的相关性 16-17 2.3 扩频通信系统对伪随机序列的性能要求 17 2.4 m序列的介绍 17-20 2.4.1 m序列的定义和产生方法 17-18 2.4.2 m序列的随机特性 18-19 2.4.3 m序列的性能分析 19-20 2.5 GOLD序列的介绍 20-21 2.5.1 Gold序列的产生方法 20 2.5.2 Gold序列性能分析 20-21 2.6 本章小结 21-22 第3章 混沌基础知识和序列分析 22-31 3.1 混沌定义 22-23 3.1.1 L i -Yorke定义 22 3.1.2 物理学上的混沌定义 22-23 3.2 混沌的基本特征和定量分析 23-27 3.2.1 混沌的基本特征 23-24 3.2.2 混沌吸引子 24-25 3.2.3 李雅普诺夫(Lyapunov)指数 25-27 3.3 几种常用的混沌映射模型 27-29 3.3.1 Logistic映射 27-28 3.3.2 Tent映射 28 3.3.3 Chebyshev映射 28-29 3.4 混沌二进制序列的产生 29-30 3.4.1 中间多比特抽取量化方法的理论基础 29-30 3.4.2 中间多比特量化的产生方法 30 3.5 本章小结 30-31 第4章 混沌扩频序列统计特性的仿真分析 31-43 4.1 混沌扩频序列初始值敏感性分析 31-32 4.2 混沌扩频序列平衡性仿真分析 32-36 4.2.1 初始值对序列平衡性的影响 32-34 4.2.2 分形参数对序列平衡性的影响 34-35 4.2.3 序列长度对平衡性的影响 35-36 4.3 混沌扩频序列相关特性分析 36-41 4.3.1 混沌序列相关性 36-38 4.3.2 混沌序列均方值和峰值 38-41 4.4 可用序列数 41-42 4.5 本章小结 42-43 第5章 混沌二进制扩频序列的优选 43-48 5.1 混沌扩颇序列的优选准则 43 5.2 混沌扩频序列的优选过程和算法 43-46 5.3 优选序列的性能比较 46-47 5.4 本章小结 47-48 结论 48-49 参考文献 49-54 致谢 54
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信系统(传输系统) > 跳频与扩展频谱通信系统 > 扩频通信
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