混沌偽隨機序列的產(chǎn)生及其在擴頻通信中的應用研究.pdf

1、偽隨機序列是一種具有類似白噪聲性質(zhì)的序列,被廣泛應用于密碼學和擴頻通信中。隨著碼分多址(CDMA)通信的的發(fā)展以及對通信安全性要求的提高,傳統(tǒng)的偽隨機序列如m序列、Gold序列等往往存在序列數(shù)目有限、線性復雜度不高等缺點,已不能滿足需求?；煦缦到y(tǒng)的初始條件敏感性以及混沌序列優(yōu)良的偽隨機特性,使得混沌系統(tǒng)在生成高質(zhì)量的偽隨機序列方面,以及將這類序列應用于擴頻通信領(lǐng)域都有很好的應用前景。本文主要圍繞如何產(chǎn)生高質(zhì)量的偽隨機序列以及序列在擴頻通

2、信中的應用方面開展了以下工作:
　　(1)對本論文研究所需的基礎進行概述。首先是介紹了偽隨機序列的性質(zhì)和性能指標;其次是混沌系統(tǒng)的特性分析,如Lyapunov指數(shù)、吸引子、分岔、排列組合熵等;然后是擴頻通信特別是直接序列擴頻通信(DS-SS)特點,并且分析了傳統(tǒng)偽隨機序列用作擴頻通信擴頻碼的不足和混沌序列用作擴頻通信擴頻碼的優(yōu)勢。
　　(2)在對常見的離散混沌系統(tǒng)產(chǎn)生混沌偽隨機序列深入分析的基礎上,提出對傳統(tǒng)Henon映射進

3、行改進的嘗試。通過引入絕對值項改變Henon映射的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以提高系統(tǒng)初值敏感性和線性復雜度。數(shù)值分析結(jié)果表明,改進型Henon映射的Lyapunov指數(shù)和排列組合熵都得到了一定的提高,基于改進后的Henon映射,能夠生成質(zhì)量更好的混沌偽隨機序列。
　　(3)在分析耦合映像格子模型研究時空混沌的優(yōu)勢后,對全局耦合映模型進行深入的研究,嘗試基于全局耦合模型產(chǎn)生高質(zhì)量的時空混沌偽隨機序列。通過計算耦合系統(tǒng)在不同參數(shù)條件下的排列組合熵,對

4、模型的線性復雜度進行了掃描,找到了模型的線性復雜度較高時對應的參數(shù)空間。利用普適算法對混沌序列進行均勻化的變換,得到了質(zhì)量較好的偽隨機序列。
　　(4)將生成的混沌序列應用于DS-SS。計算了序列的自相關(guān)旁瓣和互相關(guān)均方根值,它們表征了擴頻序列所產(chǎn)生的多徑干擾和多址干擾大小?；贛ATLAB(2007)平臺,建立了DS-SS仿真模型,對生成的時空混沌序列在DS-SS中的應用進行了仿真,分析了系統(tǒng)的誤比特率(BER)特性。