硕士论文-CDMA通信中的混沌扩频及无线信道参数估计技术研究

CDMA通信中的混沌扩频及无线信道参数估计技术研究作者：肖伟学位授予单位：西安理工大学相似文献(10条)1.学位论文周家令多用户混沌扩频通信系统的研究2006混沌扩频通信已成为混沌应用研究热点。本文采用理论分析和计算机仿真相结合的研究方法，研究了多用户混沌扩频通信中的关键技术，在混沌序列产生、混沌序列优选、同步方法、以及系统仿真与性能分析等方面做了较深入的研究。研究了Chebyshev、改进型Logistic、Logistic和Tent四种典型混沌映射的映射参数与平衡性之间的关系，得出了其产生混沌序列时新的初值与分形参数的取值范围，为混沌扩频码的产生提供了依据。重点比较和分析了序列长度为2000～3000时的四种混沌序列平衡性和相关特性。提出了一种基于改进型Logistic和Chebyshev的串联结构混沌序列产生方案。研究表明，该串联序列具有优良的平衡性和相关特性，其误码性能优于其它四种混沌序列和传统扩频序列，为混沌序列的优选提供了一种新的思路。研究了一种基于m序列的混沌扩频同步新方法，通过对m序列的捕获，实现收发两端混沌序列的同步。理论分析与仿真研究表明，该同步方法既具有优良的抗干扰性能，又解决了截短混沌序列的难同步问题，为混沌扩频通信的实际应用奠定了技术基础。设计了基于Rake接收的单用户、多用户混沌扩频通信系统，在Simulink环境下，对系统进行了动态可视化仿真研究。分析了混沌映射参数、不同信噪比、用户数、序列长度、多径数对系统性能的影响。分析表明，该系统具有抗干扰能力强、误码率低、用户容量大、保密性强、模型转换灵活和易于实现等特点。2.期刊论文孙克辉.周家令.牟俊.SUNKe-hui.ZHOUJia-ling.MOUJun多用户混沌扩频通信系统的设计与仿真-计算机仿真2007,24(8)为了研究基于混沌扩频序列的多用户扩频通信系统性能,文章分析了多用户混沌扩频通信系统原理,在Matlab/Simulink平台上,建立了多用户混沌扩频通信系统动态可视化仿真模型,讨论了信号发生器、混沌序列发生器、积分器等主要模块的参数设置,研究了基于Chebyshev混沌映射扩频序列的扩频通信系统中用户数及信道噪声对扩频系统可靠性的影响,比较了混沌序列与m序列扩频通信系统性能.通过Simulink动态仿真结果表明,该系统具有较好的抗噪声和抗多址干扰的能力,且Chebyshev映射产生的混沌序列要明显好于m序列的系统性能.3.学位论文刘雪松混沌扩频通信系统及其干扰技术研究2009混沌扩频通信技术作为一种先进的扩频通信体制，它与相对论、量子力学同被列为二十世纪的最伟大发现和科学传世之作，目前已成为混沌应用研究的热点。混沌系统的类随机特性十分适合于通信中的噪声伪装调制，更重要的是，通过混沌系统的初值敏感特性，可以提供数量众多、非相关、类随机而又确定、易于产生的信号，所以混沌扩频通信是目前混沌应用研究最热门的方向之一。论文研究了混沌直接序列扩频通信中的关键技术，主要包括混沌序列产生、混沌序列统计特性分析、混沌同步方法、混沌直接序列扩频通信系统性能分析等方面的研究。同时，信息时代的到来使我们越来越依赖于电子通信，信息战的战场对电子技术的要求越来越高，电子对抗己成为影响现代战争结果的重要因素之一。混沌作为扩频通信中的扩频码，提高了系统的传输性能和保密性，这给电子侦察工作带来了极大的困难，我们有必要对混沌直接序列扩频通信系统进行对抗研究，因此，本文最后对混沌直接序列扩频通信系统的干扰技术进行了较深入的研究。第一部分分析并比较了Chebyshey、Logistic、改进型Logistic、Tent四种混沌序列的平衡性和相关特性，研究了这四种混沌映射的映射参数与平衡性之间的关系，得出用这四种混沌映射产生混沌序列时初始值与分形参数的取值范围，为混沌扩频码的产生提供了依据。研究表明，四种混沌序列的误码性能优于传统扩频码序列(m序列和Gold序列)。第二部分首先简要分析了采用改进型科斯塔斯环进行载波同步跟踪的方法和非相干延迟锁相环进行伪码跟踪的方法，进行了仿真实验。此外，针对混沌直接序列扩频通信系统，分析了一种基于Gold序列同步的混沌直接序列扩频同步方法，该方法是采用Gold序列与预定信息进行扩频后的信息作为同步头序列，通过对Gold序列的捕获，实现收发两端混沌序列的同步。理论分析与仿真研究表明，该同步方法具有优良的抗干扰性能和保密性，为混沌直接序列扩频通信技术的实际应用奠定了基础。第三部分分析了多用户基带混沌直接序列扩频通信系统，对其原理进行了理论分析和仿真研究；重点仿真研究了混沌映射参数、混沌映射初始值、不同信噪比、不同用户数、不同截取序列长度对系统性能的影响，仿真结果表明，该混沌扩频通信系统具有较强的抗噪声干扰和抗多址干扰能力、保密性强、用户容量大、易于实现。第四部分深入研究了针对混沌直接序列扩频通信系统干扰技术，主要有高斯白噪声干扰信号、单频干扰信号、噪声调幅干扰信号、噪声调频干扰信号、噪声调相干扰信号和线性调频干扰信号等六种干扰样式，通过仿真实验比较了它们的干扰效能。根据仿真结果，分析研究了不同先验条件下的干扰策略。4.学位论文雷利华混沌序列与盲多用户检测在CAPS卫星扩频通信系统中的应用研究2009中国区域定位系统(ChinaAreaPositioningSystem，CAPS)是中国科学院国家天文台自主创新的一个基于通信卫星的导航定位系统，具有三维定位与双向通信功能。系统具有投资小、研制周期短、设计与维护灵活等优点，已经在海洋浮标(CAPS-OC)系统中进行了应用。CAPS通信系统采用码分多址(CodeDivisionMultipleAccess，CDMA)接入方式，该技术与时分多址(TimeDivisionMultipleAccess，TDMA)和频分多址(FrequencyDivisionMultipleAccess，FDMA)系统相比，具有容量大、抗干扰能力强、频带利用率高等优点。然而，由于采用的扩频码不能保证完全正交，而且在传输过程中信道的失真会破坏扩频码的正交性，因此不可避免会存在多址干扰(MultipleAccessInterference，MAI)与“远-近”效应(Near-FarEffect)，严重影响系统性能。本文从消除干扰，提高系统性能与用户容量，增强系统保密性的角度出发，对混沌扩频序列与盲多用户检测技术进行了研究，探索其在CAPS卫星扩频通信中的应用。主要开展了两个方面的工作：　　1、混沌扩频序列性能与应用研究　混沌现象是一种类随机的非线性过程，具有高度的敏感性，可以产生大量的扩频序列，不容易被侦破，从而克服传统扩频码码组数目有限，复杂度低等缺点。本课题对Logistic映射、Chebyshev映射与Logistic_Chebyshev嵌入式映射进行了研究，仿真分析了混沌序列的平衡特性、相关特性与随机特性，并深入研究了参数设置对序列性能的影响。建立了基于混沌序列的CAPS通信系统模型进行系统仿真，并与Gold序列误码率性能进行比较，为混沌序列工程应用提供了有价值的依据。　2、盲多用户检测算法研究　多用户检测(Multi-userDetection,MUD)是近十年来在相关检测基础上发展起来的一种有效的抗干扰措施，可以有效消除多址干扰，缓解“远-近”效应。自适应盲多用户检测算法由于不需要发送训练序列，所需信息与传统检测器相同，从而大大提高了频谱利用效率，降低了设备复杂度。本文对基于LMS算法、RLS算法与Kalman滤波的自适应盲多用户检测器进行了研究，建立DS-CDMA盲多用户检测系统模型，对自适应盲多用户检测算法在高斯信道与平坦衰落信道下误码率性能进行仿真分析，并对其在CAPS系统中的应用进行了探索性研究。关键词：码分多址多址干扰“远-近”效应混沌序列盲多用户检测5.期刊论文刘瑞芹.任阳.张凤元.蔡秀雄.LIURui-qin.RENYang.ZHANGFeng-yuan.CAIXiu-xiong混沌扩频序列的改进与仿真-计算机工程与应用2009,45(11)对原有的混沌序列数字量化过程提出一种改进的方法,该方法在运用中间多比特量化法的同时,采用截短技术对实值混沌序列进行量化,减少了序列的迭代次数与大量的初始值选择判决过程;采用国际上公认的FIPSPUB140-2标准来对该序列进行随机特性检测、仿真,结果表明此序列具有良好的扩频特性;利用SystemView软件建立直接扩频通信模型加以仿真,验证其作为扩频码的可行性.6.学位论文李北明并行组合扩频通信系统关键技术的研究2004并行组合扩频通信具有抗干扰、频带利用率极高、信息传输能力强和抗侦破等显著特点,是具有发展前景的通信方式之一.由于军事通信要求隐蔽和快速,采用并行组合扩频通信方式是很好的选择.本文采用理论分析、计算机仿真和硬件相结合的方法,重点研究并行组合扩频通信系统的性能、基带数据映射算法和伪随机码对系统性能的影响等关键技术.理论分析和仿真表明,在大信噪比情况下,并行组合扩频通信系统是可行的;如果扩频序列采用正交性能好的伪随机码,系统的性能可以优于其他系统;伪随机码的互相关和码的数量对系统的性能影响非常大,平衡Gold码和经过优化的基于改进型逻辑映射的混沌扩频码比较适合系统.针对数据映射算法解调不唯一,提出自适应并行组合扩频通信系统的基带数据映射算法,并用单片机实现;还利用单片机产生平衡的Gold码和基于改进型逻辑映射的混沌扩频码.本文对并行组合扩频通信系统的关键技术做了一些有意和必要的探讨.7.学位论文田文婷扩频通信系统中扩频码与纠错码的研究2008在扩频通信中，抗干扰、抗多径、抗截获、多址通信、同步等都与所采用的扩频序列密切相关。因此，扩频序列设计是扩频通信系统的核心课题之一。本文围绕扩频序列理论，对扩频序列族的理论界，序列的汉明相关特性进行了深入的研究。主要讨论了几种常见的伪随机序列，研究生成平衡Gold序列的方法，给出一种快速算法；研究M序列的生成方法，在经典的生成M序列方法基础上，提出改进的生成M序列的方法，速度更快，且可以得到指定级数指定数量的M序列；研究精度效应对相关混沌模型产生的混沌声列的影响，不同模型对精度的效应并不相同。此外，比较它们的平衡性，自、互相关性，旁瓣及峰值特性以寻找适合各种通信系统传输的序列；讨论各种因素对序列性质的影响，并进行了仿真。随着通信技术的飞速发展，对数据传输的可靠性要求越来越高。纠错编码由于可提高数字传输的可靠性，得到越来越多的关注。本文讨论的纠错编码是RS码和卷积码。由于这两种码非常常用，本文在介绍他们基本原理的基础上，提出软件实现通用编译码的方法。RS码使用频域译码算法，比时域译码算法更简单，并将域元素制表使计算更为方便，此外讨论频域译码算法与时域译码算法的纠错性能比较。卷积码主要讨论维特比译码算法，在蝶形图的基础上，分析使分支字计算和分支度量计算简化的方法，从而优化整个“加比选”过程。8.期刊论文周慧琴.Zhouhuiqin扩频通信系统中伪随机序列的研究-信息通信2008,21(2)扩频通信系统的频谱扩展是借助扩频函数而实现的,典型的扩频函数就是伪随机序列,实用的伪随机序列必须是具有随机性,有尖锐的自相关特性,有较小的互相关值,有较多的序列数,同时还要求序列平衡,易于实现等特点,本文首先介绍应用广泛的m序列和gold序列,在此基础上研究混沌扩频序列,提出混沌序列的优选准则,并将优选后的混沌序列与传统的伪随机序列Gold序列进行比较.9.学位论文任阳混沌序列在扩频通信中的应用2009现如今，随着扩频通信技术的迅猛发展，人们对通信的质量也有越来越高的要求。根据扩频通信的工作原理，在扩频通信系统中，扩频序列的性能好坏直接影响到通信系统的性能优劣。因此，就信源端来说，提高扩频序列的性能成为改善扩频通信系统的关键。混沌动力学的出现与发展为扩频序列的研究提供了新的思路。混沌系统是一种非线性动态系统，混沌序列呈随机性，具有对初始值极其敏感的依赖性等特点。相比较目前应用广泛的扩频码，如m序列和Gold序列，混沌序列