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一种差分混沌键控通信方案的研究_王冬光.pdf
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页　数：128
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字　数：172.00千字
装　帧：平装
语　　种：中文
I S B N：4
第1章混沌概述
1.1混沌的定义
1.2混沌信号的基本特征
1.3混沌信号的产生
1.3.1Lorenz系统
l.3.2Chua's混沌电路
1.3.3Chebyshev映射
1.4混沌在数字通信中的应用
第2章混沌数字调制技术
2.1研究现状
2.2典型非相干混沌数字调制方案
2.2.1差分混沌移位键控(DCSK)
2.2.2调频差分混沌移位键控(FM-DCSK)
2.2.3相关延迟移位键控(CDSK)
2.2.4通用相关延迟移位键控(GCDSK)
2.2.5码移差分混沌移位键控(CS-DCSK)
2.3常用的性能分析方法
2.3.1高斯近似法
2.3.2数值积分法
2.3.3非中心F分布近似法
第3章双倍速差分混沌移位键控
3.2DBR—DCSK系统模型
3.2.1信号形式
3.2.2保密性分析
3.2.3发射机结构
3.2.4基于相关器的接收机结构
3.3AwGN信道中BER性能分析
3.3.1高斯近似法的分析结果
3.3.2数值积分法的分析结果
3.3.3准确性能分析法的分析结果
3.4Rayleigh平衰落信道中BER性能分析
3.5仿真结果
3.5.1理论误码性能与仿真误码性能的比较
3.5.2混沌序列长度对系统BER性能的影响
3.5.3与CDSK系统BER性能的比较
3.5.4与DCSK系统BER性能的比较
第4章DBR-DCSK系统中信号内干扰问题研究
4.2减小信号内干扰的DBR—DCSK接收机
4.2.1ISIR算法基本原理
4.2.2接收机结构
4.2.3误码性能分析
4.2.4仿真结果
4.3无信号内干扰的DBR—DCSK调制方案
4.3.1系统模型
4.3.2误码性能分析
4.3.3仿真结果
第5章参考信号调制差分混沌移位键控
5.2RM—DCSK系统模型
5.2.1信号形式
5.2.2保密性分析
5.2.3发射机结构
5.2.4接收机结构
5.3AWGN信道中BER性能分析
5.3.1高斯近似法的分析结果
5.3.2准确性能分析法的分析结果
5.4Rayleigh平衰落信道中BER性能分析
5.4.1高斯近似法的分析结果
5.4.2准确性能分析法的分析结果
5.5仿真结果
5.5.1理论误码性能与仿真误码性能的比较
5.5.2混沌序列长度对系统BER性能的影响
5.5.3与其他系统BER性能的比较
第6章正交差分混沌移位键控
6.2ODcsK系统模型
6.2.1发射机结构
6.2.2接收机结构
6.3BER性能分析
6.3.1高斯近似法的分析结果
6.3.2数值积分法的分析结果
6.4仿真结果
6.4.1理论误码性能与仿真误码性能的比较
6.4.2Walsh序列长度对系统BER性能的影响
6.4.3扩频因子对系统：BER性能的影响
6.4.4混沌序列长度对系统BER性能的影响
6.4.5不同系统BER性能的比较
第7章相位分隔T-R传输机制
7.2相位分隔T—R传输的基本原理
7.3相移差分混沌移位键控
7.3.1系统结构
7.3.2AWGN信道中：BER性能分析
7.3.3仿真结果
7.4相移调频差分混沌移位键控
7.4.1系统结构
7.4.2AWGN信道中的BER性能分析
7.4.3仿真结果
第8章参考自适应相关延迟移位键控
8.2RA—CDSK系统模型
8.2.1发射机结构
8.2.2接收机结构
8.2.3信号形式
8.3AWGN信道中BER性能分析
8.4仿真结果
8.4.1理论误码性能与仿真误码性能的比较
8.4.2混沌序列长度对系统BER性能的影响
8.4.3与CDSK系统BER性能的比较
8.4.4与GCDSK系统BER性能的比较
第9章无信号内干扰的相关延迟移位键控
9.2CDSK—NII系统模型
9.2.1信号形式
9.2.2发射机结构
9.2.3接收机结构
9.3AWGN信道中BER性能分析
9.4仿真结果
9.4.1理论误码性能与仿真误码性能的比较
9.4.2混沌序列长度对系统BER性能的影响
9.4.3复帧长度对系统BER性能的影响
9.4.4与CDSK、GCI)SK系统BER性能的比较
9.4.5与RA—CDSK系统BER性能的比较
第10章单输入多输出相关延迟移位键控
10.2SIMO—CDSK系统模型
10.2.1发射机结构
10.2.2接收机结构
10.3Raylei曲平衰落信道中BER性能分析
10.4仿真结果
10.4.1理论误码性能与仿真误码性能的比较
10.4.2混沌序列长度对系统BER性能的影响
10.4.3时间延迟对系统BER性能的影响
本书共分为七章，**章简单概述混沌的相关基础知识，包括混沌的定义、混沌信号的基本特性、混沌信号的产生，以及混沌在数字通信中的应用情况；第二章重点阐述五种典型混沌数字调制（混沌键控）技术的基本工作原理和三种常用的比特误码性能分析方法；第三章针对DCSK系统比特传输速率不高的问题，提出双倍速差分混沌移位键控调制方案并对其各方面的性能展开深入研究；同时，借助对双倍速差分混沌移位键控通信系统的BER性能分析，比较高斯近似法、数值积分法和准确性能分析法各自的优缺点和适用范围；第四章研究相关策略减弱、消除判决变量中信号内干扰分量对双倍速差分混沌移位键控通信系统比特误码性能的不利影响；第五章提出参考信号调制差分混沌移位键控调制方案，简化双倍速差分混沌移位键控通信系统的收发设备结构；第六章为提高码移差分混沌移位键控通信系统的比特传输速率，提出正交差分混沌移位键控调制方案；第七章提出了一种新的更加简单的相位分隔T-R传输机制，并将其应用于DCSK和FM-DCSK中，提出两种新的混沌数字调制方案；第八章为了降低判决变量中干扰分量对系统比特误码性能的影响，提出一种新的参考自适应相关延迟键控调制方案；第九章提出无信号内干扰相关延迟键控调制方案，有效消除参考自适应相关延迟键控系统判决变量中的信号内干扰；第十章针对CDSK通信系统在无线通信中的信道衰落问题，提出一种单输入多输出CDSK通信方案。
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本文提出了一种新的5阶混沌振荡器，并研究了此振荡器的输出特性和同
步等问题。本文还提出了一种新的非同步混沌键控方案:旋转混沌键控。该方
法利用混沌信号在投影平面上的不同旋转方向来代表二进制编码。这种通信系
统的接收端通过相关器来鉴别混沌信号在投影平面上的旋转方向，从而恢复出
二进制编码。我们进一步改进该通信方法，接收端由奇数个相关器构成，二进
制编码通过相关器的投票结果来恢复。理论分析和模拟结果显示，我们的新方
法在高斯白噪声信道条件下能够比差分混沌键控
DCSK 取得更低的误码
率。而且该方法比DCSK具有更好的抗正弦波干扰的能力。
关键词:混沌，混沌通信，数字通信，混沌键控。
中图分类号:TN911.
Inthisthesis,wepresentanewfifthorderchaoticoscillatorandstudyitsoutput
andsynchronizationfeature.Wealsopresentanewnon-coherentchaosshift-keying
schemewhichisnamedrotationalchaosshift-keying.Thisnewcommunication
schemerepresentsbinarydigitsbytherotationdirectionofchaoticsignalona
projectionplane.Atthereceiver,thebinarydigitsarerecoveredbydeterminingthe
rotationdirectionsofchaoticsignalsbycorrelation.Wefurtherimprovedthis
communicationschemebyimplementinganoddnumberofcorrelatorsatthereceiver,
andthebinarydigitsarerecoveredbytheresultsofmajorityvotingofthecorrelators.
Analyticalandsimulationresultsindicatethatournewschemecanachievealowerbit
errorratethanDCSKwithanadditivewhiteGaussiannoisechannel,andourscheme
hasbetteranti-sinusoidal一ammingperformancethanDCSK.
KeyWords:Chaos,ChaosCommunication,DigitalCommunication,ChaosShift-
第 1章序论
近年来，通信技术飞速发展，其中数字通信更是研究的重
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