【正文】 ............................................................ 17 致 謝 ............................................................................................................. 18 參考文獻 ......................................................................................................... 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（論文） 1 前 言 混沌存在于自然界中，是一種區(qū)別于線性動力學(xué)系統(tǒng)的運動形式。 改進方案中參考信號和信息信號不在同一頻帶或線路信道中提高了信號在傳輸中的安全性 。 本文在研究 DCSK的基礎(chǔ)上，提出了一種改進的方案。重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 編 號： 審定成績： 重慶郵電大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 設(shè)計（論文）題目： 一種改進差分混沌鍵控通信系統(tǒng)設(shè)計 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 ： 0121108 學(xué) 號 ： 2020210678 指 導(dǎo) 教 師 ： 賀利芳 答辯組 負責(zé)人 ： 填表時間： 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（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 信號在傳輸中的安全性。 并對方案性能進行了仿真分析 , 仿真分析表明改進方案具有與 DCSK 相似的噪聲特性 ,在混沌信號源帶寬和信息信號長度相同的條件下 , 改進系統(tǒng)有更快的信息傳輸速率 ?；煦缤ㄐ攀且婚T非常新的科目。 由于混沌運動是不規(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動都被忽略了，正式因為這樣，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)逐漸意識到開發(fā)非線性系統(tǒng)的潛力 ,多個國家的科學(xué)家們也正進行研究一些有關(guān)非線性的項目。 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 , 且信號更加均勻 , 截獲后不容易被破譯 , 但是付出了非常大的代價比如噪聲性能下降 。 第三章 對現(xiàn)有的差分混沌鍵控方式提出了一種改進的方案。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（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動，以模擬大氣在地面受陽光加熱時氣流對流的情形。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。由于混沌信號對初始條件的敏感性，現(xiàn)今要利用信道傳輸實現(xiàn)混沌同步，進行可靠地的通信 ,仍然有非常大的困難。其優(yōu)點在于簡單系統(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)域的一個重要研究方向?；煦缤ㄐ旁谖覈酥寥澜缍际且粋€新型的課題，尤其在混沌應(yīng)用領(lǐng)域還有待進一步的深入研究。即用電信號攜帶所要傳遞的消息，然后經(jīng)過各種電信道進行傳輸，達到通信的目的。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 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控制編碼方法進一步改善傳輸質(zhì)量。數(shù)字信號便于處理、存儲和交換，便于和計算機相連接，也便于用計算機進行管理。 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” 時發(fā)送端兩段信號反相，即信息信號與參考信號反相 。 DCSK系統(tǒng)尤為明顯的優(yōu)點是其在有噪信道或者無噪信道下，它的判決門限值都為 0，并且由于參考信號和信息信號要經(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)）的時變信道中具有較好的性能。 (參考序列與信息序列 錯誤 !未找到引用源。 (時延為 M )在 M區(qū)間內(nèi)進行相關(guān)，相關(guān)輸出 Z的表達式 如下： ?? ??Mi MiirrZ 1 () 其中，接收信號 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 為有用信號，后一項代表信道噪聲產(chǎn)生的影響，因其為均值為零的隨機噪聲。隨著擴頻增益 M 的變大， ??? 越來越像高重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（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)男盘柺腔煦缧盘柵c其延時后信號同信息符號乘積的和。這樣的傳輸信號是均勻的，減小了截獲后可破譯的可能性。 CDSK 的信號沒有重復(fù)的信號。 為第 四 章相應(yīng)的仿真提供了理論基礎(chǔ) 。 ,錯誤 !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， 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 中各項間的相互關(guān)系也為 0。關(guān)于改進的通信系統(tǒng)的實驗仿真結(jié)果將 在第四章單獨給出，以及他們的相關(guān)性能比較會在第四章和結(jié)論中給出。 在仿真中假設(shè) M =100 ,統(tǒng)計 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數(shù)的限制 , 有一定的不同 。 圖 DCSK 、 改進 DCSK 和 CDSK 方案的比較 在實際的通信系統(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。 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，時變信號具有較好的性能。 本文針對DCSK 的傳輸效率問題，對其加以改進，并與傳統(tǒng) DCSK系統(tǒng)進行性能比較 。 與陽FMDCSK 系統(tǒng)比較