【正文】 ............................................................ 17 致 謝 ............................................................................................................. 18 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................... 19 附錄 ................................................................................................................. 20 一、英文原文 ................................................................................. 20 二、英文翻譯 ................................................................................. 21 三、其他 ......................................................................................... 22 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 混沌存在于自然界中，是一種區(qū)別于線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)形式。 改進(jìn)方案中參考信號(hào)和信息信號(hào)不在同一頻帶或線路信道中提高了信號(hào)在傳輸中的安全性 。 本文在研究 DCSK的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的方案。重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 編 號(hào)： 審定成績： 重慶郵電大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 設(shè)計(jì)（論文）題目： 一種改進(jìn)差分混沌鍵控通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 名 稱 ： 通信與信息工程學(xué)院 學(xué) 生 姓 名 ： 沈喚梅 專 業(yè) ： 電子信息工程 班 級(jí) ： 0121108 學(xué) 號(hào) ： 2020210678 指 導(dǎo) 教 師 ： 賀利芳 答辯組 負(fù)責(zé)人 ： 填表時(shí)間： 2020 年 6 月 重慶郵電大學(xué)教務(wù)處制 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 混沌是一種非線性現(xiàn)象，普遍存在于自然界。這種方案提高了信息傳輸速率及 信號(hào)在傳輸中的安全性。 并對方案性能進(jìn)行了仿真分析 , 仿真分析表明改進(jìn)方案具有與 DCSK 相似的噪聲特性 ,在混沌信號(hào)源帶寬和信息信號(hào)長度相同的條件下 , 改進(jìn)系統(tǒng)有更快的信息傳輸速率 ?；煦缤ㄐ攀且婚T非常新的科目。 由于混沌運(yùn)動(dòng)是不規(guī)則的以及不可預(yù)推測的，現(xiàn)今為止，這種令人難以捉摸運(yùn)動(dòng)都被忽略了，正式因?yàn)檫@樣，我們現(xiàn)在才可以用數(shù)學(xué)算式來很精確地描述真實(shí)自然?，F(xiàn)今，全世界有關(guān)研究非線性的部門已經(jīng)逐漸意識(shí)到開發(fā)非線性系統(tǒng)的潛力 ,多個(gè)國家的科學(xué)家們也正進(jìn)行研究一些有關(guān)非線性的項(xiàng)目。 近幾年來 , DCSK 成為混沌通信研究的主要方向 。 CDSK 方案的發(fā)送端用加法器代替了 開關(guān) 結(jié)構(gòu) , 使它可以連續(xù)工作 , 且信號(hào)更加均勻 , 截獲后不容易被破譯 , 但是付出了非常大的代價(jià)比如噪聲性能下降 。 第三章 對現(xiàn)有的差分混沌鍵控方式提出了一種改進(jìn)的方案。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第一章 緒論 第一 節(jié) 混沌通信 背景 混沌是指沒有規(guī)則的 、 混亂的狀態(tài)。 上世紀(jì)六十年代，美國氣象學(xué)家 Lorenz在研究兩無限平面之間的流體，其下層加熱對流的運(yùn)動(dòng)，以模擬大氣在地面受陽光加熱時(shí)氣流對流的情形。近 10年來，混沌學(xué)更是與其他學(xué)科相互滲透，在很多領(lǐng)域內(nèi)混沌都得到了廣泛的應(yīng)用。 混沌是一種非線性現(xiàn)象，它普遍存在于自然界。其中混沌擴(kuò)頻、混沌鍵控、混沌參數(shù)調(diào)制屬于混沌數(shù)字通信，混沌掩蓋屬于混沌模擬通信。由于混沌信號(hào)對初始條件的敏感性，現(xiàn)今要利用信道傳輸實(shí)現(xiàn)混沌同步，進(jìn)行可靠地的通信 ,仍然有非常大的困難。其優(yōu)點(diǎn)在于簡單系統(tǒng)卻能產(chǎn)生非常復(fù)雜的行為，許多關(guān)于混沌的研究是在蔡氏電路的基礎(chǔ)上。 上世紀(jì)九十年代初期，美國三大物理學(xué)家 Ott, Grebogi, Yorke合作研究實(shí)習(xí)了對混沌的控制，美國科學(xué)家 Pecora 和 Carroll第一次用電子線路實(shí)現(xiàn)了對混沌的同步。之后，國際上相繼提出了多種混沌通信方式與理論，致使混沌通信成為現(xiàn)代通信領(lǐng)域的一個(gè)新分支，現(xiàn)如今，由于混沌通信的不斷發(fā)展，它已經(jīng)成為本世紀(jì)通信領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向?；煦缤ㄐ旁谖覈酥寥澜缍际且粋€(gè)新型的課題，尤其在混沌應(yīng)用領(lǐng)域還有待進(jìn)一步的深入研究。即用電信號(hào)攜帶所要傳遞的消息，然后經(jīng)過各種電信道進(jìn)行傳輸，達(dá)到通信的目的。通信系統(tǒng)的一般模型如圖 所示。 模擬通信系統(tǒng)的模型方框圖如圖 所示。 三、 數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 數(shù)字通信系統(tǒng)模型如圖 。 目前，無論是模擬通信還是數(shù)字通信，在通信業(yè)務(wù)中都得到了廣泛的應(yīng)用，但是，數(shù)字通信更能適應(yīng)對通信技術(shù)越來越高的要求。此外，還可以通過采用差錯(cuò)控制編碼方法進(jìn)一步改善傳輸質(zhì)量。數(shù)字信號(hào)便于處理、存儲(chǔ)和交換，便于和計(jì)算機(jī)相連接，也便于用計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理。 隨著信息技術(shù)的發(fā)展，有待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不斷增加，傳輸可靠性和保密性要求越來越高，所以實(shí)際工程中寧可犧牲系統(tǒng)頻帶而要采用數(shù)字通信。 本章作為研究背景為后續(xù)章節(jié)提供了研究必要性及研究方 向性的闡述。 假設(shè)傳輸?shù)氖?“ 0” 時(shí)發(fā)送端兩段信號(hào)反相，即信息信號(hào)與參考信號(hào)反相 。 DCSK系統(tǒng)尤為明顯的優(yōu)點(diǎn)是其在有噪信道或者無噪信道下，它的判決門限值都為 0，并且由于參考信號(hào)和信息信號(hào)要經(jīng)過同一信道，故 DCSK的調(diào)制方式對信道畸變不敏感，并且在參數(shù)變化比較慢（在 M 內(nèi) 相對為常數(shù)）的時(shí)變信道中具有較好的性能。 (參考序列與信息序列 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 (時(shí)延為 M )在 M區(qū)間內(nèi)進(jìn)行相關(guān)，相關(guān)輸出 Z的表達(dá)式 如下： ?? ??Mi MiirrZ 1 () 其中，接收信號(hào) iii nsr ?? ， in 是均值為 0的加性高斯白噪聲，相關(guān)輸出 Z可以改寫成 ? ?? ? ? ?? ???? ? ???? ?? ??????? Mi MiiilMiMilMi MiMiii nnnbnxxbnsnsZ 1 11 211 （ ） 該式中前一項(xiàng) 為有用信號(hào)，后一項(xiàng)代表信道噪聲產(chǎn)生的影響，因其為均值為零的隨機(jī)噪聲。隨著擴(kuò)頻增益 M 的變大， ??? 越來越像高重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 斯分布，故只需要算出 ??? 的均值和方差就可以確定來源于噪聲和干擾帶來的影響。這一方案中，傳輸?shù)男盘?hào)是混沌信號(hào)與其延時(shí)后信號(hào)同信息符號(hào)乘積的和。這樣的傳輸信號(hào)是均勻的，減小了截獲后可破譯的可能性。 CDSK 的信號(hào)沒有重復(fù)的信號(hào)。 為第 四 章相應(yīng)的仿真提供了理論基礎(chǔ) 。 ,錯(cuò)誤 !未找到引用源。假定 M 足夠大， ? 和 ? 可近似看作高斯過程。 之間的相關(guān)性隨著 k的絕對值的而快速衰減。 ）為多少， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 中各項(xiàng)間的相互關(guān)系也為 0。關(guān)于改進(jìn)的通信系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果將 在第四章單獨(dú)給出，以及他們的相關(guān)性能比較會(huì)在第四章和結(jié)論中給出。 在仿真中假設(shè) M =100 ,統(tǒng)計(jì) 10000比特信息的誤碼率 。 可以看出數(shù)值仿真與理論曲線是基本相符合的 , 在信噪比較高的情況下受到仿真用的比特?cái)?shù)的限制 , 有一定的不同 。 圖 DCSK 、 改進(jìn) DCSK 和 CDSK 方案的比較 在實(shí)際的通信系統(tǒng)中更應(yīng)關(guān)注的是在 信噪比 條件下的誤碼率 。最后對各種混沌通信之間的仿真結(jié)果進(jìn)行相互比較，并分析相互間的關(guān)系 ,得出各通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。 較之混沌數(shù)字調(diào)制中的其他調(diào)制，混沌鍵控調(diào)制系統(tǒng)是非常重要的一類調(diào)制，其中非相干解調(diào)的差分混沌鍵控調(diào)制系統(tǒng)不收混沌同步的限制，無論在有沒有噪聲的情況下，它的判決門限值都可以設(shè)置為 0，而且差分混沌鍵控調(diào)制方式對信道的畸變不敏感，在參數(shù)變化較慢的情況下，時(shí)變信號(hào)具有較好的性能。 本文針對DCSK 的傳輸效率問題，對其加以改進(jìn)，并與傳統(tǒng) DCSK系統(tǒng)進(jìn)行性能比較 。 與陽FMDCSK 系統(tǒng)比較