混沌扩频序列的优选算法及其系统性能研究

为了获得多址通信中优良的伪随机特性码组,提出了一种混沌序列的优选算法。通过对混沌系统迭代结果的截断和量化处理,根据扩频序列的理想特性和多址干扰指数,给出了优化混沌序列码组的具体步骤,并对传统的Gold序列和多种混沌序列的码组性能作了比较和分析。对DS/CDMA系统性能的仿真结果表明,优选混沌扩频序列的相关性能优于传统的伪随机扩频序列,有利于解决CDMA移动通信中的抗多址干扰及多用户检测等关键问题,从而使混沌扩频系统的抗干扰能力和抗破译能力得到增强。     

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。     

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.     

时空混沌伪随机比特发生器及其FPGA实现

利用时空混沌双向耦合映象格子模型构建了一种伪随机比特发生器,并在FPGA芯片上实现.通过分析系统的最大Lyapunov指数得到系统参数的选择标准.在不考虑通信时延的情况下,该伪随机比特发生器的比特产生速度可达到512 Mbps.使用美国国家标准和技术局(NIST)的FIPS 140-2及SP 800-22测试标准对该伪随机比特发生器实际输出的伪随机比特序列进行了测试,实验结果表明该发生器所产生的伪随机比特序列随机性能良好.     

时空混沌跳扩信号发生器

基于时空混沌提出了一种新的跳扩信号发生器,通过时空混沌,不仅能增强系统的保密性,同时又能产生实时的直扩PN序列和跳频图案序列,而且PN序列和跳频序列的周期易于控制,可以任意加长.分析了所产生的时空混沌跳扩信号的性能,仿真结果表明,直扩PN序列和跳频图案序列都具有理想的平衡和相关特性.     

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。     

用混沌序列提高MIMO雷达多目标检测性能

基于混沌相位编码信号在相关性和随机性等方面的良好特性,提出了一种用混沌相位编码信号提高多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)雷达多目标检测性能的方法。取不同初始值代入混沌映射产生不同的混沌序列|通过均匀量化、四相编码得到混沌相位编码波形。通过多脉冲压缩累积有效降低混沌波形的互相关和自相关旁瓣,使得输出结果具有较低的旁瓣峰值,从而提高了MIMO雷达对多目标检测的性能。最后的仿真结果表明了该方法的有效性。     

混沌调频雷达成像与欺骗干扰分析

研究了混沌调频信号新的数学模型,并把该模型应用于成像雷达,对点目标像进行了仿真.与常规模型相比,该模型可以描述出合成孔径雷达的距离徙动现象,更适用于真实场景.信号的调制序列由r-Way Ber-noulli映射产生,对序列均匀抽取的方法可以使信号具有理想的相关性.还针对合成孔径雷达中的干扰问题,阐述了欺骗干扰的原理,并对线性调频和混沌调频信号的反干扰能力进行了分析与仿真.结果表明,混沌调频信号可以获得比较理想的点目标像,同时具有反欺骗干扰的能力.     

一种改善混沌序列有限精度效应的新方法

针对常规混沌序列的有限精度效应问题,提出了一种采用超混沌Logistic序列,并利用2-by-n元胞自动机对其进行扰动来产生混沌码的新方法。数值仿真实验和性能分析表明:该方法较单混沌系统和m序列扰动方法构建的混沌码具有更好的自相关和互相关性能,有效地改善了混沌序列的有效精度效应。     

一种混沌系统的设计及混沌序列码的生成方法

提出了一种新型的混沌系统的设计方案，并将其应用在混沌序列码的生成中。首先，设计了一种简单的、容易实现的混沌系统，并给出了该混沌映射数学特性。然后，在计算机模拟实验的基础上，仔细地分析了该类混沌系统的统计特点，结果显示由该类系统产生的混沌序列具有良好的统计特性，最后，把设计的混沌系统应用于混沌序列码的生成中，计算机仿真实验结果表明该文提出的混沌系统确实安全可靠且容易实现，混沌序列码也具有良好的相关性。     

混沌交织器的实现

Turbo码以其优异的纠错性能已成为当前正在开发的第三代移动通信系统的物理层关键技术标准 ,其中交织器的设计对Turbo码系统性能产生重要影响。从实际应用出发 ,在数字混沌序列定点生成方法的基础上 ,结合混沌交织器设计原理 ,提出了混沌交织器的实现算法和两种硬件实现方案。该技术实现方案对将混沌交织技术应用于未来数字通信系统具有重要的现实意义     

基于GA-Fuzzy的混沌系统辨识研究

提出用遗传算法优化的Takagi-Sugeno-Kang(TSK)模糊模型对未知或不确定的混沌动力学系统进行辨识。在辨识未知混沌系统的TSK模型过程中，只需利用未知混沌系统的输出时间序列。首先，采用模糊聚类分析方法从训练数据建立其初始TSK模糊模型。然后采用实数编码的遗传算法对初始模型进行优化设计。同时为防止破坏模糊规则的语义属性，对遗传搜索空间采取了适当的限制。用辨识模型重建吸引子方法定性地评价辨识模型，通过计算辨识模型的Lyapunov指数定量地评价辨识模型的性能。仿真结果表明，该辨识模型能很好地逼近原混沌动力学系统，准确地体现原混沌系统的动力学特性。     

基于混沌吸引子的时间序列预测

本文提出一种新的时间序列预测技术。对于一个经诊断存在混沌吸引子的时间序列,根据相空间中混沌吸引子的分形等特性,建立依赖于预测点邻界状态的预测模型;综合存在于原时间序列中确定线性趋势的外推结果,实现对原时间序列的短期预测。     

混沌语音保密通信仿真实验

基于CVFS法构造了混沌语音保密通信系统,为满足掩盖语音信号的要求,对混沌变量进行了预处理。仿真实验表明,只要预处理信号的功率足够大,就可以达到保密通信的目的。因为预处理后的混沌信号功率谱密度在语音信号的频率范围内比语音信号强,故该方案可以抵抗基于滤波的攻击。     

模型间歇振荡器的混沌特性分析

建立了雷达发射机中的间歇振荡器的非线性数学模型，利用相空间图、功率谱分析法、平均位移法和Lyapunov指数对该模型仿真产生的时间序列和实测信号进行了分析，理论和实验结果表明，间歇振荡器所产生的高频脉冲序列具有混沌特性，所推导的数学模型和分析结果具有普适性。     

一种混沌信号噪声的抑制方法

利用局部投影算法中局部协方差矩阵存在特征值突变的现象,提出了改进的噪声抑制方法,解决了原算法中噪声空间和信号空间特征向量难以区分的问题,并运用到Henon映射混沌信号的噪声抑制中。通过仿真研究证实,在低信噪比条件下,改进后的算法与原算法相比,降低了绝对误差,提高了噪声抑制的有效性。     

混沌粒子群优化及其分析

通过分析了经典的粒子群优化中单个粒子模型,发现其具有混沌Hopfield神经网络的特点.提出了一种新的粒子群优化模型,该模型不像以往的粒子群算法那样包含随机参数,而是一个确定性的混沌Hopfield神经网络群,其搜索轨道展现了从混沌到周期分岔再到汇的逆周期分岔演化过程.初始混沌式搜索模式展宽了搜索范围,逆周期分岔演化过程决定了搜索的稳定性和收敛性.另外,理论上给出了新的粒子群优化的收敛性结论.最后,通过数值仿真给出了与经典的粒子群优化结果的不同点,并且说明了混沌粒子群优化的有效性.     

动态分级的并行混沌优化算法研究

针对混沌优化对初始值敏感、搜索精确解效率低等不足,提出了一种动态分级的并行混沌优化（DHPCO）算法.DHPCO算法采取三种级别的并行混沌机制,分别用于全局搜索、局部搜索及二者的结合,并且根据搜索阶段动态调整各种级别中并行变量的数目.描述了DHPCO算法的基本思想和实现步骤,分析了其收敛性.仿真实验验证了该算法比其他并行混沌优化算法性能更优.