基于混沌序列的電力線擴頻通信技術研究.pdf

1、電力線載波通信（PLC）是利用電力線作為信息傳輸媒介，并通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行高速傳輸?shù)囊环N通信方式。它以分布極廣泛的電力線為信道，具有設備簡單、通信安全、實時性好等優(yōu)點。然而，由于信道惡劣的噪聲和衰落，PLC需要特別的通信方式，本文選擇抗干擾能力強的直接序列擴頻。擴頻碼是擴頻系統(tǒng)影響性能的關鍵因素，傳統(tǒng)的m序列和gold序列雖然性能優(yōu)異，但固定且有限的長度不能適應保密的需要，一種有效的替代序列是混沌序列，它由混沌現(xiàn)象產(chǎn)生，能

2、夠很好地滿足擴頻系統(tǒng)的需要，但性能還需要進一步改善。
　　本文針對上述問題，以電力線通信和混沌序列為研究對象，在深入分析混沌碼產(chǎn)生原理的基礎上，對混沌擴頻系統(tǒng)在電力線通信中的應用進行了詳盡地討論和研究。主要內(nèi)容如下：
　　1.對電力線信道環(huán)境進行了深入探討，在考慮信道衰減和各種噪聲的基礎上，建立了電力線信道模型。比較相關通信技術的優(yōu)缺點后，選擇擴頻技術作為電力線通信的解決方案。
　　2.廣泛分析混沌序列生成方法和統(tǒng)計特

3、征，找出了一種復合序列的構建方法。該方法通過把兩組獨立混沌序列相乘，再將得到的實值序列利用門限函數(shù)法進行量化，快速構建擴頻序列。對于各種混沌映射，分別研究了其量化門限；從均衡性、自相關函數(shù)、功率譜等指標測試了復合序列的性能，并與單一混沌序列進行了對比。仿真表明：復合序列均較單一序列性能更優(yōu)異，序列更均衡，功率譜更平坦，自相關函數(shù)更為尖銳，尤其Tent映射下旁瓣低于單一序列的50％。
　　3.基于電力線信道環(huán)境，將混沌序列運用到擴頻

4、系統(tǒng)中，比較在 PSK、FSK和ASK等調(diào)制方式下，復合序列擴頻系統(tǒng)和單一序列擴頻系統(tǒng)誤碼率；并同時比較了三種調(diào)制方式的效果，發(fā)現(xiàn)PSK的抗干擾能力更強，適合電力線環(huán)境。
　　4.采取PSK調(diào)制，在Simulink上完成基于所優(yōu)選序列的擴頻系統(tǒng)在電力線通信條件下的仿真。
　　通過仿真和 Simulink上的驗證，憑借著各個指標都更優(yōu)異的序列性能，復合方法產(chǎn)生的新序列在電力系擴頻通信中取得了比單一混沌序列更佳的效果。新序列在P