[發(fā)明專利]一種基于混沌序列的跳碼擴(kuò)頻通信系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410147894.7
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103957026A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭建生;雷莉;劉鄭;余啟新
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: H04B1/707
• 分類號: H04B1/707;H04W12/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

1.一種基于混沌序列的跳碼擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，由發(fā)射端和接收端組成，其特征在于：?

所述的發(fā)射端由混沌序列產(chǎn)生跳碼圖案，跳碼圖案通過擴(kuò)頻碼集表選擇擴(kuò)頻碼集中對應(yīng)的擴(kuò)頻碼對需要傳輸?shù)幕鶐?shù)據(jù)信號進(jìn)行擴(kuò)頻，再進(jìn)行調(diào)制后送入信道傳輸；?

所述的接收端接收經(jīng)過信道的射頻信號，包括同步信號和數(shù)據(jù)信號；接收端的跳碼圖案與擴(kuò)頻碼集產(chǎn)生原理與方法跟接發(fā)射端完全一樣，接收端接收同步信號解析出當(dāng)前跳碼圖案同步信息和碼元同步信息，輔助數(shù)據(jù)信號解擴(kuò)；接收端接收經(jīng)過信道的數(shù)據(jù)信號，由同步信息中的跳碼同步信息得到當(dāng)前跳碼圖案，跳碼圖案選擇擴(kuò)頻碼集中對應(yīng)的擴(kuò)頻碼，用選出來的擴(kuò)頻碼對接收信號進(jìn)行解擴(kuò)解調(diào)恢復(fù)出原始基帶信號，實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)信號的傳輸。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混沌序列的跳碼擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，其特征在于：所述的跳碼圖案產(chǎn)生采用下述式一的分形參數(shù)μ=4的Logistic映射產(chǎn)生混沌序列，并采用非線性量化法對混沌序列進(jìn)行量化，每一個(gè)混沌序列實(shí)值都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)量化后的跳碼圖案序列，跳碼圖案序列作為擴(kuò)頻碼選擇的鑰匙；其中Logistic映射分形參數(shù)取μ=4，Logistic滿映射函數(shù)為?

??（式一）?

其中，x_k表示第k次迭代函數(shù)輸出值，x_k+1表示k+1次迭代函數(shù)輸出值。?

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于混沌序列的跳碼擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，其特征在于：所述的非線性量化法采用的是余弦映射法。?

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于混沌序列的跳碼擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，其特征在于：所述的余弦映射法的量化方程為：?

??（式二）?

其中，F(xiàn)_max為擴(kuò)頻碼集中擴(kuò)頻碼數(shù)量，x_n表示混沌隨機(jī)過程的輸出值。?

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混沌序列的跳碼擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，其特征在于：所述的擴(kuò)頻碼集采用下述式三的分形參數(shù)μ=4的Logistic映射產(chǎn)生混沌序列，利用混沌序列的初值敏感性，收發(fā)雙方確定一組混沌序列初始值，經(jīng)過迭代產(chǎn)生相同長度的一組二值量化混沌序列，并對產(chǎn)生的序列進(jìn)行優(yōu)選，選出平衡性能、相關(guān)性能和隨機(jī)性能好的混沌二值序列作為擴(kuò)頻碼集；其中Logistic映射分形參數(shù)取μ=4，Logistic滿映射函數(shù)為?

??（式三）?

其中，x_k表示第k次迭代函數(shù)輸出值，x_k+1表示k+1次迭代函數(shù)輸出值。?

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于混沌序列的跳碼擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，其特征在于：所述的擴(kuò)頻碼集產(chǎn)生過程具體包括以下步驟：?

步驟1：確定擴(kuò)頻碼集要產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼數(shù)量M，設(shè)置一組混沌序列初始值A(chǔ)rray={x_i}，i=1,2,…M，其中0<x_i<1；?

步驟2：擴(kuò)頻增益G確定最后對混沌序列截短的長度，根據(jù)步驟1確定的M個(gè)混沌序列初?始值，分別帶入式一進(jìn)行運(yùn)算，循環(huán)迭代運(yùn)算N（N>G）次，并對每一次循環(huán)迭代得到的值進(jìn)行二值量化，每一混沌序列初始值對應(yīng)一個(gè)長度N個(gè)二進(jìn)制混沌序列y_i，然后對y_i截短處理，得到長度為G的截短混沌序列C_i（i=1,2,…M）；?

步驟3：對M個(gè)截短的混沌序列優(yōu)選，首先要滿足平衡性，即G為偶數(shù)時(shí)，1和0的數(shù)據(jù)差異為0；G為奇數(shù)時(shí)，1和0的差異為1；?

如果平衡性不滿足，再進(jìn)行一次迭代運(yùn)算，重新截短得到新的截短混沌序列C_i，知道混沌的序列C_i滿足平衡性；?

如果滿足平衡性條件，則繼續(xù)執(zhí)行下述步驟4；?

步驟4：判斷截短混沌序列C_i的自相關(guān)性，自相關(guān)判斷條件：截短混沌序列C_i的自相關(guān)旁瓣最大值R_cmax要小于門限值R_cth，即R_cmax<R_cth；?

如果不滿足自相關(guān)條件，則再進(jìn)行一次迭代運(yùn)算，跳到步驟3重新執(zhí)行；?

如果滿足自相關(guān)條件，則繼續(xù)執(zhí)行下述步驟5；?

步驟5：判斷截短混沌序列C_i的互相關(guān)性，互相關(guān)判斷條件：截短混沌序列C_i的互相關(guān)最大值R_ccmax要小于門限值R_ccth，即R_ccmax<R_ccth；?

如果不滿足互相關(guān)條件，再進(jìn)行一次迭代運(yùn)算，跳到步驟3重新執(zhí)行；?

如果滿足互相關(guān)條件，則繼續(xù)執(zhí)行下述步驟6；?

步驟6：得到擴(kuò)頻碼集，流程結(jié)束。?