基于混沌扩频的水声通信技术研究与实现
发布时间：2021-08-10 17:28
水声通信技术在海洋资源开发利用的过程中发挥着重要作用。由于水声信道复杂多变,抗干扰性是衡量水声通信技术的首要指标之一。本文结合混沌序列与扩频通信,提出了混沌扩频码分多址水声通信技术,有效提升了水声通信系统的抗干扰能力,对于研究水声通信具有重要的意义。本文首先介绍了三种典型的混沌映射,针对单一混沌映射序列容易被拦截破解的问题,使用级联法生成复合混沌序列,提高了混沌序列的复杂度;在此基础上使用行列式交织法对混沌序列进行交织编码,缩短了混沌序列进入混沌状态的迭代次数。针对水声信道可用频道窄的特性,通过混沌相位调制法,将混沌序列的频谱集中到指定频带,同时保持了混沌扩频序列的混沌特性。然后利用混沌实值序列良好的相关特性,构建了多个混沌序列码信道,在此基础上结合扩频通信,提出了混沌扩频码分多址水声通信技术。针对本文通信方案,设计了与之匹配的硬件通信系统和相应的调制解调算法。最后通过水池实验验证了本文通信方案的可行性,在此基础上通过人为添加干扰源,对通信系统的抗干扰性进行了测试,结果证明本文所设计的通信算法,有效的提升了水声扩频通信的抗干扰能力。
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同初始值的混沌信号
图 2.2 混沌信号的相关特性的几种混沌映射序列一般由迭代公式产生，可表示为：1( )k kx f x k = 0, 1 ,2 , 0 < xk< 1, 下一混沌值 xk+1由当前混沌值 xk和迭代函 x0经过 n 次迭代即可得到混沌序列{x0, x1, x2, ,xn-1, xn}。接下来介混沌映射[46-48]。gistic 映射stic 映射是一种经典的混沌映射模型，logistic 映射方程为
图 2.3 Logistic 函数的分形图istic 映射处于混沌状态时，其概率密度函数可表示为：10 1( )(1 )0x x x x 其他为：100lim ( ) 0.5NiNix X x x dx 可表示为：1010.125 0( ) lim ( )( )0 0Nxx k kNkR x x x xN 可表示为：1N
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于扩频的复合混沌优选序列生成方法[J]. 田明浩,徐晓丹,刘芳,冯永新. 沈阳理工大学学报. 2018(05)
[2]一类广义帐篷映射的Devaney混沌性[J]. 游杰. 内江师范学院学报. 2018(04)
[3]强一致收敛下的Li-Yorke混沌和分布混沌[J]. 向伟杰,金渝光. 重庆师范大学学报(自然科学版). 2018(02)
[4]基于Chirp-BOK扩频的水声通信系统[J]. 伊锦旺,朱逸,王贤凌,陈祥捷,张佳敏. 厦门理工学院学报. 2018(01)
[5]基于混沌正交组合序列的M元码分多址水声通信[J]. 吕曜辉,杜鹏宇,张宏滔,朱小辉. 声学技术. 2018(01)
[6]直扩技术在水声通信中的可行性研究[J]. 卢鉴鑫,刘玉良. 浙江海洋大学学报(自然科学版). 2017(06)
[7]混沌相位频率调制OFDM雷达信号研究[J]. 王嵩乔,许蕴山,郝志梅,王楠. 信号处理. 2017(09)
[8]多址水声扩频通信系统关键技术研究[J]. 奚慧巍,徐立军,张震. 船电技术. 2017(09)
[9]一种复合混沌序列生成算法[J]. 徐东明,王园慧. 西安邮电大学学报. 2017(05)
[10]再论Devaney混沌的随机性质[J]. 张新敏. 四川理工学院学报(自然科学版). 2017(03)
博士论文
[1]离散动力系统的混沌理论及其应用[D]. 黄秋灵.山东大学 2012
[2]浅海环境下的水声信道辨识技术研究[D]. 高成志.哈尔滨工程大学 2011
[3]混沌理论及应用若干问题的研究[D]. 周茜.南开大学 2010
[4]混沌控制与同步的若干问题研究[D]. 禹东川.天津大学 2007
[5]混沌时间序列的长期预测方法研究[D]. 席剑辉.大连理工大学 2005
硕士论文
[1]直接序列扩频信号参数及扩频序列估计算法的研究[D]. 王猛.南昌大学 2018
[2]漂浮式测试平台节点关键技术研究[D]. 路宇.中北大学 2018
[3]基于混沌的水声定位信号设计及性能分析[D]. 庞永丽.中北大学 2018
[4]基于混沌的水声定位信号发生器研究[D]. 杨涛.中北大学 2018
[5]基于混沌的浅海地形探测系统设计[D]. 张一凡.中北大学 2018
[6]基于序列抖动的直扩通信系统干扰技术[D]. 刘秋冶.哈尔滨工程大学 2018
[7]水声扩频通信关键技术研究[D]. 郑文婷.哈尔滨工程大学 2018
[8]基于超混沌的伪随机序列发生器的FPGA实现[D]. 胡玉庆.天津工业大学 2018
[9]混沌水声扩频通信的关键技术研究[D]. 宗振.浙江海洋大学 2017
[10]扩频通信技术在多载波系统中的应用研究[D]. 方晶晶.重庆邮电大学 2017
本文编号：3334483
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同初始值的混沌信号
图 2.2 混沌信号的相关特性的几种混沌映射序列一般由迭代公式产生，可表示为：1( )k kx f x k = 0, 1 ,2 , 0 < xk< 1, 下一混沌值 xk+1由当前混沌值 xk和迭代函 x0经过 n 次迭代即可得到混沌序列{x0, x1, x2, ,xn-1, xn}。接下来介混沌映射[46-48]。gistic 映射stic 映射是一种经典的混沌映射模型，logistic 映射方程为
图 2.3 Logistic 函数的分形图istic 映射处于混沌状态时，其概率密度函数可表示为：10 1( )(1 )0x x x x 其他为：100lim ( ) 0.5NiNix X x x dx 可表示为：1010.125 0( ) lim ( )( )0 0Nxx k kNkR x x x xN 可表示为：1N
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于扩频的复合混沌优选序列生成方法[J]. 田明浩,徐晓丹,刘芳,冯永新. 沈阳理工大学学报. 2018(05)
[2]一类广义帐篷映射的Devaney混沌性[J]. 游杰. 内江师范学院学报. 2018(04)
[3]强一致收敛下的Li-Yorke混沌和分布混沌[J]. 向伟杰,金渝光. 重庆师范大学学报(自然科学版). 2018(02)
[4]基于Chirp-BOK扩频的水声通信系统[J]. 伊锦旺,朱逸,王贤凌,陈祥捷,张佳敏. 厦门理工学院学报. 2018(01)
[5]基于混沌正交组合序列的M元码分多址水声通信[J]. 吕曜辉,杜鹏宇,张宏滔,朱小辉. 声学技术. 2018(01)
[6]直扩技术在水声通信中的可行性研究[J]. 卢鉴鑫,刘玉良. 浙江海洋大学学报(自然科学版). 2017(06)
[7]混沌相位频率调制OFDM雷达信号研究[J]. 王嵩乔,许蕴山,郝志梅,王楠. 信号处理. 2017(09)
[8]多址水声扩频通信系统关键技术研究[J]. 奚慧巍,徐立军,张震. 船电技术. 2017(09)
[9]一种复合混沌序列生成算法[J]. 徐东明,王园慧. 西安邮电大学学报. 2017(05)
[10]再论Devaney混沌的随机性质[J]. 张新敏. 四川理工学院学报(自然科学版). 2017(03)
博士论文
[1]离散动力系统的混沌理论及其应用[D]. 黄秋灵.山东大学 2012
[2]浅海环境下的水声信道辨识技术研究[D]. 高成志.哈尔滨工程大学 2011
[3]混沌理论及应用若干问题的研究[D]. 周茜.南开大学 2010
[4]混沌控制与同步的若干问题研究[D]. 禹东川.天津大学 2007
[5]混沌时间序列的长期预测方法研究[D]. 席剑辉.大连理工大学 2005
硕士论文
[1]直接序列扩频信号参数及扩频序列估计算法的研究[D]. 王猛.南昌大学 2018
[2]漂浮式测试平台节点关键技术研究[D]. 路宇.中北大学 2018
[3]基于混沌的水声定位信号设计及性能分析[D]. 庞永丽.中北大学 2018
[4]基于混沌的水声定位信号发生器研究[D]. 杨涛.中北大学 2018
[5]基于混沌的浅海地形探测系统设计[D]. 张一凡.中北大学 2018
[6]基于序列抖动的直扩通信系统干扰技术[D]. 刘秋冶.哈尔滨工程大学 2018
[7]水声扩频通信关键技术研究[D]. 郑文婷.哈尔滨工程大学 2018
[8]基于超混沌的伪随机序列发生器的FPGA实现[D]. 胡玉庆.天津工业大学 2018
[9]混沌水声扩频通信的关键技术研究[D]. 宗振.浙江海洋大学 2017
[10]扩频通信技术在多载波系统中的应用研究[D]. 方晶晶.重庆邮电大学 2017
本文编号：3334483
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