[發(fā)明專利]一種多徑條件下提取混沌信號的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710602746.3
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107493161B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉立東;王亞楠;郭晨;靳釗
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;G01S7/292;G01S7/35
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李婷;張明

本發(fā)明公開了一種多徑條件下提取混沌信號的方法，包括以下步驟：步驟1，構(gòu)建混沌系統(tǒng)；步驟2，通過混沌系統(tǒng)計算接收信號x_R(t)的回歸映射；步驟3，根據(jù)所述的接收信號的回歸映射，從接收信號x_R(t)中提取出發(fā)送信號x(t)。本發(fā)明無論發(fā)送信號通過多少個不同的路徑到達接收端，所提出的方法從理論來講都可以從接收信號中提取發(fā)射信號，因為回歸映射線是幾個彼此不重疊的平行線，在混沌雷達或混沌通信中具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信息和通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多路徑情況下提取混沌信號的方法。

背景技術(shù)

雷達或通信系統(tǒng)總是面臨從多路徑條件下的接收信號中提取發(fā)射信號的問題。在這種條件下，傳統(tǒng)方法通常是通過參數(shù)估計的統(tǒng)計方法提取原始信號。然而，混沌的類噪聲和不確定性質(zhì)表明，通過統(tǒng)計學(xué)方法估計參數(shù)并不容易，而且在這種情況下如何提取混沌信號很少有報道。為了擴大混沌在雷達和通信中的應(yīng)用，需要一種在多路徑條件下提取混沌信號的方法。

近來，混合混沌系統(tǒng)(包括連續(xù)時間狀態(tài)和離散時間狀態(tài))引起人們的廣泛關(guān)注。多徑傳輸是同一信號由于傳輸介質(zhì)的折射和發(fā)射等因素影響而經(jīng)過不同的路徑到達接收端，并在接收端得到不同時延和衰減信號的疊加造成的嚴重信號畸變。研究結(jié)果表明，在多路徑條件下，混合混沌系統(tǒng)的Lyapunov指數(shù)保持不變。當信號沿著不同的路徑傳播時，這種混沌系統(tǒng)中的二進制信息可以被正確解碼。

本方案提出了一種在多路徑條件下提取混沌信號的方法。在所提出的方法中，阻尼系數(shù)和延遲時間可以分析推導(dǎo)出來，為在多路徑情況下從接收信號中提取原始信號提供了新的途徑。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種多路徑情況下提取混沌信號的方法，在所提出的方法中，阻尼系數(shù)和延遲時間可以分析得出，為在多路徑情況下從接收信號中提取原始信號提供了新的途徑。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:

一種多徑條件下提取混沌信號的方法，該方法用于從接收信號x_R(t)中提取出發(fā)送信號x(t)，所述的發(fā)送信號x(t)為混沌信號，包括以下步驟：

步驟1，構(gòu)建混沌系統(tǒng)；

步驟2，根據(jù)混沌系統(tǒng)，通過式(6)提取發(fā)送信號x(t)；

其中，表示發(fā)送信號x(t)在n+1-τ_j時刻的采樣值，L是發(fā)送信號x(t)與接收信號x_R(t)之間經(jīng)過的路徑條數(shù)，為第j條路徑對應(yīng)的信號衰減,β為衰減系數(shù)，j＝1,2,...,L，L為大于等于1的自然數(shù)，τ_j是第j條路徑的時間延遲，τ_j＝nT_S，T_S為采樣時間，n為大于等于0的自然數(shù)；

表示接收信號x_R(t)在n+1時刻的采樣值，ξ為阻尼率，表示發(fā)送信號在n-τ_j時刻的采樣值，

進一步地，步驟1中所述的混沌系統(tǒng)為：

其中，x是發(fā)送端的發(fā)送信號，亦是信道中實際傳輸?shù)幕煦缧盘枺莤連續(xù)時間狀態(tài)的一階導(dǎo)數(shù)，是x連續(xù)時間狀態(tài)的二階導(dǎo)數(shù)，ω＝2πf，0ξ≤ln2，f是混沌系統(tǒng)的頻率。

進一步地，步驟2中接收信號x_R(t)的回歸映射中的阻尼率ξ的計算方法，包括：

設(shè)接收信號x_R(t)的回歸映射點分布在M條平行的回歸映射直線上，其中M＝2^L，表示接收信號x_R(t)在n時刻的采樣值；

所述M條直線為：