一種基於混沌序列的跳碼擴頻通信系統的製作方法

2023-10-10 12:58:49 1

一種基於混沌序列的跳碼擴頻通信系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於混沌序列的跳碼擴頻通信系統，本發明的數據信息與同步信息分時復用，在每一個時隙，同步信息先傳輸，再傳數據信息，接收端接收同步信息，解析出數據信息傳輸時解擴需要的跳碼圖案信息及碼元同步信息。本發明把混沌序列應用於跳碼直擴體制，用比常規直擴序列相關性能，隨機性能更好的混沌序列作為跳碼圖案和擴頻碼，使跳碼擴頻通信系統具有更好的抗幹擾和抗截獲性能，在反偵察通信方面具有廣闊的發展前景。
【專利說明】一種基於混沌序列的跳碼擴頻通信系統
【技術領域】
[0001] 本發明屬於擴頻通信【技術領域】，特別涉及一種基於混沌序列的跳碼擴頻通信系統。
【背景技術】
[0002]隨著無線通信盲檢測技術的發展，傳統直擴通信技術的安全性問題已經不能被忽視，且傳統直擴在反偵察通信中存在遠近效應，抗幹擾能力與組網及用戶數量之間的矛盾難以兼顧等技術難題，為此提出了一種新型的直擴體制——跳碼直擴。
[0003]近年來混沌序列以初值敏感、隨機特性好、相關特性好等優點被引入直擴體制，進一步增強直擴系統的反偵察能力。

【發明內容】

[0004]本發明基於上述技術背景，把混沌序列應用於跳碼直擴體制，提供了一種改善跳碼直擴的抗幹擾和抗截獲性能、提高系統的反偵察能力的跳碼擴頻通信系統。
[0005]本發明所採用的技術方案是:一種基於混沌序列的跳碼擴頻通信系統，由發射端和接收端組成，其特徵在於:
[0006]所述的發射端由混沌序列產生跳碼圖案，跳碼圖案通過擴頻碼集表選擇擴頻碼集中對應的擴頻碼對需要傳輸的基帶數據信號進行擴頻，再進行調製後送入信道傳輸；
[0007]所述的接收端接收經過信道的射頻信號，包括同步信號和數據信號；接收端的跳碼圖案與擴頻碼集產生原理與方法跟接發射端完全一樣，接收端接收同步信號解析出當前跳碼圖案同步信息和碼元同步信息，輔助數據信號解擴；接收端接收經過信道的數據信號，由同步信息中的跳碼同步信息得到當前跳碼圖案，跳碼圖案選擇擴頻碼集中對應的擴頻碼，用選出來的擴頻碼對接收信號進行解擴解調恢復出原始基帶信號，實現整個數據信號的傳輸。
[0008]作為優選,所述的跳碼圖案產生採用下述式一的分形參數μ =4的Logistic映射產生混沌序列，並採用非線性量化法對混沌序列進行量化，每一個混沌序列實值都會產生一個量化後的跳碼圖案序列，跳碼圖案序列作為擴頻碼選擇的鑰匙；其中Logistic映射分形參數取μ =4, Logistic滿映射函數為
【權利要求】
1.一種基於混沌序列的跳碼擴頻通信系統，由發射端和接收端組成，其特徵在於: 所述的發射端由混沌序列產生跳碼圖案，跳碼圖案通過擴頻碼集表選擇擴頻碼集中對應的擴頻碼對需要傳輸的基帶數據信號進行擴頻，再進行調製後送入信道傳輸； 所述的接收端接收經過信道的射頻信號，包括同步信號和數據信號；接收端的跳碼圖案與擴頻碼集產生原理與方法跟接發射端完全一樣，接收端接收同步信號解析出當前跳碼圖案同步信息和碼元同步信息，輔助數據信號解擴；接收端接收經過信道的數據信號，由同步信息中的跳碼同步信息得到當前跳碼圖案，跳碼圖案選擇擴頻碼集中對應的擴頻碼，用選出來的擴頻碼對接收信號進行解擴解調恢復出原始基帶信號，實現整個數據信號的傳輸。
2.根據權利要求1所述的基於混沌序列的跳碼擴頻通信系統，其特徵在於:所述的跳碼圖案產生採用下述式一的分形參數μ =4的Logistic映射產生混沌序列，並採用非線性量化法對混沌序列進行量化，每一個混沌序列實值都會產生一個量化後的跳碼圖案序列，跳碼圖案序列作為擴頻碼選擇的鑰匙；其中Logistic映射分形參數取μ =4, Logistic滿映射函數為
3.根據權利要求2所述的基於混沌序列的跳碼擴頻通信系統，其特徵在於:所述的非線性量化法採用的是餘弦映射法。
4.根據權利要求3所述的基於混沌序列的跳碼擴頻通信系統，其特徵在於:所述的餘弦映射法的量化方程為:
5.根據權利要求1所述的基於混沌序列的跳碼擴頻通信系統，其特徵在於:所述的擴頻碼集採用下述式三的分形參數μ =4的Logistic映射產生混沌序列，利用混沌序列的初值敏感性，收發雙方確定一組混沌序列初始值，經過迭代產生相同長度的一組二值量化混沌序列，並對產生的序列進行優選，選出平衡性能、相關性能和隨機性能好的混沌二值序列作為擴頻碼集；其中Logistic映射分形參數取μ =4, Logistic滿映射函數為
6.根據權利要求5所述的基於混沌序列的跳碼擴頻通信系統，其特徵在於:所述的擴頻碼集產生過程具體包括以下步驟: 步驟1:確定擴頻碼集要產生的擴頻碼數量M，設置一組混沌序列初始值Array=IxiK1=1,2,…M，其中 0〈Xi〈l ； 步驟2:擴頻增益G確定最後對混沌序列截短的長度，根據步驟I確定的M個混沌序列初始值，分別帶入式一進行運算，循環迭代運算N (N>G)次，並對每一次循環迭代得到的值進行二值量化，每一混沌序列初始值對應一個長度N個二進位混沌序列yi;然後對Ji截短處理，得到長度為G的截短混沌序列Ci (i=l, 2，…M)； 步驟3:對M個截短的混沌序列優選，首先要滿足平衡性，即G為偶數時，I和O的數據差異為O ;G為奇數時，I和O的差異為I ; 如果平衡性不滿足，再進行一次迭代運算，重新截短得到新的截短混沌序列Ci,知道混沌的序列Ci滿足平衡性； 如果滿足平衡性條件，則繼續執行下述步驟4 ； 步驟4:判斷截短混沌序列Ci的自相關性，自相關判斷條件:截短混沌序列Ci的自相關旁瓣最大值Raoax要小於門限值Rrth，即Rc^acth ； 如果不滿足自相關條件，則再進行一次迭代運算，跳到步驟3重新執行； 如果滿足自相關條件，則繼續執 行下述步驟5 ； 步驟5:判斷截短混沌序列Ci的互相關性，互相關判斷條件:截短混沌序列Ci的互相關最大值Rcxmax要小於門限值Rcxth,即URcxth ； 如果不滿足互相關條件，再進行一次迭代運算，跳到步驟3重新執行； 如果滿足互相關條件，則繼續執行下述步驟6 ； 步驟6:得到擴頻碼集，流程結束。
【文檔編號】H04B1/707GK103957026SQ201410147894
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月14日 優先權日:2014年4月14日
【發明者】鄭建生, 雷莉, 劉鄭, 餘啟新 申請人:武漢大學