混沌直扩序列的优选及与传统序列的性能比较

为了提高异步直扩序列码分多址 (DS/CDMA)系统的容量和保密性能 ,从整个扩频序列集合相关函数的均方值出发 ,对一类由一维混沌映射产生的混沌直扩序列与传统的伪随机序列如m序列、Gold序列和Kasami序列等 ,在异步DS/CDMA系统中作了性能比较研究。计算机仿真表明 ,其性能与传统序列相当 ,其序列数较m序列数多 ,适于作CDMA系统的扩频码 ,并由此提出了一种混沌直扩序列的优选方法。     

一种混沌量化的混沌扩频序列

针对单值量化和多值量化存在的问题,提出了一种混沌量化的方法来产生混沌扩频序列,不仅大大提高了混沌序列的周期,有效克服有限精度问题,而且增加了量化的复杂度,提高了抗破译能力.对其性能进行了分析和仿真,结果表明,所产生的混沌序列具有比多值量化混沌序列更好的相关性能和伪随机性能.同时,利用Bedekamp-Massey算法,得出该序列具有理想的线性复杂度,更进一步显示了其良好的伪随机性能.最后将该序列应用到多用户CDMA系统中,仿真结果表明,其具有理想的误码率性能,抗多址干扰能力强.     

一类新的混沌扩频序列研究

构造了一种新的Hybrid混沌映射,提出了混沌扩频序列的产生方法,在此基础上给出了扩频序列的优选准则和混沌序列的优选方法,并通过数值仿真分析了此类扩频序列的自/互相关特性和序列码的平衡特性。计算结果表明,由Hybrid映射产生的混沌扩频序列的伪随机特性及线性复杂度,都较Logistic有显著提高,且根据该方法优选的混沌扩频序列的平衡特性、自/互相关特性,与Gold序列相比,更适合于码分多址通信系统的要求。     

Logistic-Map混沌扩频序列的有限精度实现新方法

结合线性反馈移位寄存器 (linearfeedbackshiftregister,LFSR)最大长度码序列 ,提出一种收缩法来实现有限精度数字混沌系统。研究了扩频码的周期和相关性能与实现精度和LFSR的级数的关系 ,在较低精度和LFSR的级数不高的条件下能够产生统计性能逼近于理想随机序列的码族极大的混沌扩频序列     

一种实用的时空混沌二值化方法

指出经符号函数二值化方法生成的时空混沌序列存在伪随机性差的缺陷 ,提出了一种改进的时空混沌序列二值化方法 ,并应用多种方法对其产生的二值序列的伪随机性能进行了检验。结果显示伪随机性能很好 ,并且二值序列的相关特性也比较理想 ,表明了这种改进的方法是一种实用的时空混沌序列二值化方法 ,而且二值化后的序列比较适合于作为码分多址 (codedivisionmultipleaccess,CDMA)通信系统中的扩频序列。     

自编码直接扩谱通信原理与机制

传统直接序列扩频(DSSS)通信由于采用固定的PN码作为扩频码,其通信安全潜在着极大威胁。介绍一种完全抛弃传统的PN码而利用当前N个信码比特作为下一个信码的扩频码码片来进行扩频调制的新的扩频——自编码直接序列扩频(SEDS)通信技术。本质上自编码扩频是一种随机直接序列扩频(RCDS),理论分析和仿真均表明在单用户AWGN信道上当信噪比大于4dB时误码性能与传统直扩通信基本相同,采用适当的纠错码技术在Pe为10-4时可获得近4dB编码增益,与传统直扩多址相比,可能有更大的多址用户数。但由于目前自编码扩频的无冗余延迟抽头结构使扩频码本质上没有严格的0/1平衡性,必然存在载波泄漏等安全隐患。最后还指出了自编码扩频通信技术的一些改进研究方向。     

基于OCML构造序列的Link16扩频方法

Link16数据链因其强抗干扰性被广泛应用于各大信息化作战平台, 但其传输速率和频带利用率并不高。针对这一问题, 提出一种基于单向耦合映像格子(one-way coupled map lattice, OCML)模型时空混沌序列的缩短码移位键控(truncated code shift keying, TCSK)方法。系统以OCML模型下的混沌序列作为扩频基码, 将每个承载信息的码片长度缩短为原来的1/P, 并将每个码片进行镜像对称, 获得一个总长度为2/P的扩频码片进行传输。相对于原循环码移位键控(cyclic code shift heying, CCSK)系统的扩频序列, 该码片长度减少一半, 从而提高系统的传输速率。OCML序列具有良好的伪随机性和自相关性, 同时该模型下能生成大量扩频序列, 各序列相互独立, 一个信道可容纳多个扩频信号, 极大地提高了频带利用率。对多径衰落信道下的误码性能进行了仿真, 结果表明, 所提方法能有效改善多径衰落下的系统性能。     

一种扰动混沌跳频码的新方法

针对数字化混沌系统的有限精度效应及单一混沌跳频码相关性差、易被攻击的缺点,提出了利用细胞自动机产生伪随机序列来扰动混沌映射产生跳频码的方法,性能分析和数值仿真实验都表明这种方法极大的增加了系统抗干扰,抗截获的能力,尤其对序列的平衡性、汉明相关性,跳频间隔分布、抗预测性方面都有极大的提高,且结合细胞自动机自身特点,该结构便于硬件高速实现,具有广泛的应用前景.     

基于子空间的MMSE群盲多用户检测算法

针对CDMA上行链路系统中,基站已知小区内用户的扩频码而对小区外用户扩频码未知的情况,提出一种基于子空间方法的最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)群盲多用户检测算法。该算法利用所有已知的扩频码有效消除了多址干扰,采用改进的紧缩近似投影子空间(projection approximation subspacetracking with deflation,PASTd)跟踪算法实现信号子空间的自适应跟踪,提高了收敛速度。仿真结果表明,所提算法收敛速度快,输出信干噪比和误码率性能优于PASTd盲多用户检测,逼近奇异值分解(singular value decom-position,SVD)群盲多用户检测,并保持了较低的计算复杂度。     

一种支持CDMA机制的水声扩频通信系统

针对水声无线传感器网络基于CDMA组网的需求,提出了一种支持CDMA机制的水声扩频通信系统UADSSS/CDMA(a Direct Sequence Spread Spectrum based Underwater Acoustic Communication System for CDMA based Networks).系统采用直接序列扩频方式,调制方式为BPSK/OPSK,信道编码采用RA码.为了降低接收机的相位捕获复杂度,发射机采用扩频码相位和载波相位同相的载波调制方式.接收机采用基于带通信号捕获的方法,支持码分多址访问,捕获算法为延迟相关捕获算法;采用先解扩后解调的系统结构,提高系统的通信速率.进行了基于MATLAB的仿真和基于实验系统的验证.仿真和实验结果表明,系统在抑制多径干扰和支持多用户通信方面具有良好的性能,在具有两个用户通信干扰的水池环境下,系统误码率为10-3数量级.     

Cipher quasi-chaotic code for frequency hopping communications

The chaotic frequency hopping (FH) communication systems have been presented so far. The chaotic sequences possesses good randomness and sensitive dependence on initial conditions, which is quite advantageous to run the FH codes in code-division multiple access (CDMA) systems. But the finite precision of computation and the fact of the low-dimensional chaos predicted easily cause difficulty in chaotic application. In this paper, some disadvantages associated with the conventional FH codes and the chaotic code scrambled by m-sequences are reviewed briefly. In order to overcome these drawbacks to some extents, a new higher performance FH code called cipher quasi-chaotic (CQC) code is proposed, which is generated by combining the clock-controlled stream cipher technique and chaotic dynamics. Performance analysis applying in FH communication systems of this kind of code is given. The privacy of the CQC sequence is also analyzed.     

一种广义猫映射混沌系统及其性能分析

为了改进基于猫映射混沌系统的加密算法的安全性，在传统的二维猫映射混沌系统的基础上，蛤出了一种基于广义加法运算的广义猫映射混沌系统，生成的混沌序列具有良好的伪随机特性，同时对生成的广义混沌序列的自相关性和平衡性进行了分析．实验结果表明，应用本文给出的方法生成的广义混沌序列具有较好的随机性、自相关性和平衡性。     

基于扩频反馈滤波算法的多目标测控技术

针对航天测控技术发展中对多目标测控技术的需求,提出了采用特殊信息编码算法解决多目标测控中的问题。该算法采用与常用的扩频码分多址体制不同的编码方法和解算方法,可依靠现有的测控设备,应用扩频自适应反馈滤波算法,有效完成对多目标的测控任务,并可成功解决多用户冲突问题。给出了新型扩频自适应反馈滤波算法的编解码原理,通过分析计算验证了该算法的有效性。     

异步LC-DS-CDMA信号的盲解扩

针对低信噪比下异步长码直接序列码分多址(direct sequence-code division multiple access, DS-CDMA)信号伪码序列难以估计的问题,提出一种基于嵌套迭代最小二乘投影和库搜索算法相结合的盲解扩方法。该方法先将接收到的异步长码DS-CDMA信号建模成含有缺失数据的短码DS-CDMA信号,并使用重叠窗对信号进行分段构造观测数据矩阵。然后,使用最大似然理论对其进行数学建模,并用嵌套迭代最小二乘投影算法实现各用户伪码序列片段的粗提取。最后,将提取出来的伪码序列在有限长的生成多项式库中进行匹配搜索,从而得到该序列的生成多项式。仿真实验及理论分析验证了该方法对异步长码DS-CDMA信号伪码序列估计的有效性。     

基于独立分量分析的CDMA抗干扰时延估计算法

基于独立分量分析的思想,采用经典的FastICA算法结合传统的匹配滤波检测技术实现对CDMA同步时延的精确估计,有效地抑制了多址干扰和远近效应对CDMA接收性能的影响。并针对多径干扰对时延精确提取的影响,提出了一种基于匹配滤波的多径干扰消除时延提取算法,有效地提高了时延精确提取的准确性。实验结果表明了算法的有效性。     

Study of multi-rate multi-user detection based on supervision decision

Multi-user detection (MUD) based on multirate transmission in code division multiple access (CDMA) system is discussed. Under the requirement of signal interference ratio (SIR) detection at base station and framework with parallel interference cancellation, a supervision decision algorithm based on pre-decision of probabilistic data association (PDA) and hard decision is proposed. The detection performance is analyzed and simulation is implemented to show that the supervision decision algorithm improves the detection performance effectively.     

MIMO系统中基于斜投影的盲空时多用户检测算法

针对多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)的码分多址(code division multiple access, CDMA)系统,提出了一种基于斜投影的盲空时多用户检测算法。该算法结合MIMO系统的空间分集技术与Alamouti空时分组码 (space time block coding, STBC)方案,自适应地跟踪干扰子空间和多天线信道,在此基础上对接收信号进行斜投影抑制多址干扰(multiple access interference, MAI),解决了传统的基于子空间的最小均方误差(minimum mean square error, MMSE)盲空时多用户检测算法收敛速度慢和强干扰的情况下稳态性能低的问题,提高了多用户检测的鲁棒性,且计算复杂度较低。仿真结果表明该算法的有效性。