一种新型混沌键控调制方案——CD-FM-CDSK

针对现有的相关延迟键控(CDSK)混沌键控通信系统存在的比特能量不恒定、信息传输率低和保密性不强问题,提出了一种新型的混沌键控调制方案——CD-FM-CDSK(相关延迟-调频相关延迟键控)。该方案在原有CDSK系统基础上加入了混沌信号FM调制、数字序列串并转换技术。经仿真对比分析,该系统具有更加良好的性能,它兼有CDSK保密性强和FMCDSK误码率低且传输速率高的优点,为混沌保密通信应用于高速信息传输通信提供了光明前景。     

一种保密通信系统混沌信号产生器的设计及仿真

提出了一种发送端与接收端混沌信号产生器“不对称”的保密通信方案．基于误差反馈同步原理,发送端与接收端各自设计带有不同特定辅助网络的混沌信号产生器;接收端获取了发送端混沌系统的参数、特定辅助网络的结构和传送信号的构成情况,才可以重构混沌系统并设计相应的辅助网络,从收到的信息中提取用于加密的混沌信号,解调出信息．仿真结果表明,发送端与接收端特定辅助网络的设计加强了保密通信系统的保密性,且系统具有较好的噪声鲁棒性。     

基于状态反馈的混沌参数调制解调方法

混沌由于其内秉随机性而适于在保密通信中应用。混沌掩盖、混沌键控、混沌参数调制、混沌符号序列扩频是混沌在通信中的应用研究的 4大热点。该文主要研究混沌参数调制与解调 ,把混沌参数作为一个状态变量 ,并采用状态反馈方法实现混沌同步与参数解调。用这种方法实现的混沌通信系统具有调制效率高 ,保密性好的特点 ,特别适用于保密通信。以蔡氏电路为基础构造了混沌参数调制与解调系统 ,仿真结果表明 :这种方法是有效的     

基于频分复用的无信号内干扰多用户相关延迟键控通信系统

针对传统延迟键控系统误码性能差的缺点,在频分复用的基础上,提出了一种新型的无信号内干扰多用户相关延迟键控通信系统.在所提出的系统中,发送端产生两路正交的混沌信号,并使用串并转换器在一个比特周期内发送多比特信息信号,再将两路正交混沌信号简单加、减法的线性组合以及调制的信息信号通过频分复用的方式实现传输.接收端将接收到的信号分别与对应混沌信号的组合进行相关解调,恢复出发送的多比特信息信号.推导了在Rayleigh衰落信道中系统的比特误码率公式并进行Monte Carlo仿真实验.理论分析及仿真结果均表明:随着用户数增加,系统的误码性能和传输速率得到提升,因此具有较好的实际应用价值.     

变形蔡氏电路的混沌保密通信仿真研究

为了便于蔡氏混沌电路的集成,设计了具有模拟电感的蔡氏混沌电路。在此电路基础上,进一步设计了混沌保密通信电路,并进行了仿真研究。结果表明,合适参数的发送信号在该混沌保密通信电路中能被很好地掩盖,也很难被窃听,发送信号和保密通信电路解调出来的信号是一致的,说明该通信电路具有很好的保密性能。但是当发送信号的幅度和频率超过一定值时,该混沌保密通信电路几乎不能实现对发送信号的保密。     

复杂网络的混沌同步及一种新的保密通信系统

基于Lyapunov稳定性理论,研究了全局耦合网络的渐近同步,提出了一种全局混沌同步方案,并将其应用于保密通信.提出了一种新的混沌保密通信系统的实现方法,首先,在发送端将响应系统的信号与需要传输的有用信号进行合成加密,然后,将合成的混沌信号作用于发射系统进行二次加密;在接收端,信道传输的信号经过与发送端相同的混沌系统二级解调后恢复出原有用信号.以Liu系统为节点进行数值仿真,验证了结论的可靠性.     

串联型罗仑兹混沌遮掩保密通信电路

设计了一种串联型罗仑兹混沌数字信号保密通信电路系统.该系统利用串联同步罗仑兹混沌电路进行信号混沌遮掩保密通信,在发送端和接收端之间只需传送一个叠加有传送信息的混沌信号即可实现高质量保密传送信息.模拟实验表明,在一定条件下传送数字信号时接收端可无失真地恢复所传信号.     

基于混沌脉冲幅度调制的超宽带通信系统

提出了一种实现超宽带直接混沌通信的混沌脉冲幅度调制(CPAM)算法,给出了CPAM算法原理及其调制解调方案.使用电子电路全功能模拟测试仿真软件(EWB)仿真分析了基于CPAM技术超宽带混沌通信系统的间歇耦合同步.仿真结果表明,收发两端可以精确同步,验证了系统的可实现性.系统误码率仿真显示,其可靠性比传统的正交相移键控(QPSK)等算法差,但混沌信号的引入大大改善了通信的保密性.     

基于复杂网络的多级混沌保密通信系统的研究

基于Lyapunov稳定性理论,研究了全局耦合网络的渐近同步,提出了一种全局混沌同步方案,并将其应用于保密通信.提出了一种复杂网络中多个节点之间进行多次加密的保密通信方法,在发送端,有用信号首先与混沌信号进行合成,然后将合成的混沌信号作用于另一个节点进行2次加密;在接收端,发送系统与接收系统同步以后,信道中传输的信号经2级解调后恢复出原有用信号.最后以Lorenz系统为节点进行数值仿真,验证了结论的可靠性.     

基于时间反转的多用户差分混沌键控方案

针对差分混沌键控(Differential Chaos Shift Keying, DCSK)误码性能较差,传输率低的问题,提出一种基于时间反转的多用户DCSK(Time Reverse Multiuser-DCSK, TRM-DCSK)通信系统.该系统利用时间延迟的不同来区分不同的信息时隙,在每个信息时隙中利用时间反转可以传输2 bit的信息信号,然后将这2 bit的信息信号叠加后作为信息承载信号一起发送.使用时间反转能增强信号之间的自相关性,改善了系统的误码性能.推导了TRM-DCSK系统在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise, AWGN)和Rayleigh衰落信道下的误码率公式并进行了实验仿真.仿真结果表明:在传输相同用户数的情况下,TRM-DCSK系统的误码性能相对于传统的多用户DCSK系统有了明显的提高.     

矢量多载波多元差分混沌移位键控在水声信道下的性能研究

水声信道具有严重的时频双选择衰落特性,使得设计性能稳健的水声通信系统极为困难。为了克服水声信道时频双选择衰落带来的信道难以跟踪的挑战,提出一种采用非相干检测的多载波混沌通信系统,该系统基于差分混沌移位键控,将参考信号以及经扩频调制的信息承载信号当作矢量组,对这些矢量组进行离散傅里叶逆变换(inverse discrete Flourier transform, IDFT)完成多载波调制,经串-并转换后输出。在时频双选择性衰落信道下的仿真表明该系统具有良好的抗多普勒频移的特性,此外,在仿真水声信道和实测水声信道下的实验结果表明,该系统在水声信道下能够获得稳健的性能,相对于已有的多载波多元差分混沌调制方案,具有更好的抗时频双选择衰落的性能。     

一种改进的混合差分混沌键控及性能分析

将基于回归映射的非相干解调的混沌键控(CSK)与现有的差分混沌键控(DCSK)相结合，提出一种改进的基于回归映射的H-DCSK通信方案．理论分析和仿真结果表明，在占用带宽相同的条件下，H-DCSK比现有DCSK提高1倍码元速率，误码率性能比非相干解调CSK有很大提高，且具有在保密通信领域应用的可能．     

一种改进的差分混沌键控通信方案及其性能分析

提出了一种混沌通信的改进方案,将差分混沌键控(DCSK)中的参考信号和信息信号通过不同的线路信道或不同的频带信道传输,在接收端通过相关接收解调二进制数字信号.通过对其噪声性能进行理论分析和仿真分析可知,改进方案具有与DCSK相似的噪声特性,在混沌信号源带宽和信息信号长度相同的条件下,改进系统有更快的信息传输速率,并且改善了系统结构,提高了信号在传输中的安全性.     

不同混沌调制方式在基于超宽带系统的体内信道下的性能表现

混沌调制（differential chaos shift keying,DCSK）技术应用于超宽带（ultra wideband,UWB）短距离传输系统具有潜在的优势。提出了分别基于多元 DCSK（M-ary DCSK,M-DCSK）、调频 DCSK（frequency modulation-DCSK, FM-DCSK）和 QCS-DCSK（quadrature code shifted-DCSK）的超宽带无线体内传输系统,分析了提出的基于最新几种混沌调制的超宽带体内传输系统的 BER（bit error ratio）性能,对影响基于混沌调制的超宽带体内传输系统性能的参数积分时间和保护间隔做了理论研究和仿真分析。通过设置不同的扩频因子,在体内信道下 QCS-DCSK 相比 M-DCSK 及 FM-DCSK 能够确保更好的传输质量,且功率损耗更低。在给定扩频因子β和信号持续时间 Tc 时,存在能使 QCS-DCSK 系统性能达到最优的保护间隔。在设定扩频因子β、信号持续时间 Tc 和保护间隔 Tg 时,存在能够使FM-DCSK 系统性能达到最优的积分间隔。     

差分混沌键控(DCSK)通信系统估值误差分析

在具有去噪声模块的DCSK（differential chacs shift keying）通信系统中，存在三种导致估值误差的因素，这三种因素分别来源于DCSK信号本身、加性信道噪声和去噪声模块。经过对上述三种因素的分析，提出了一种新型的DCSK通信系统，该系统使用混沌多相序列（CPS）避免DCSK信号本身带来的误差，同时采用相空间量子化的方法降低加性信道噪声的干扰。仿真结果表明，虽然这种新型的DCSK通信系统因去噪声算法带来的误差而使其噪声特性略逊于FM－DCSK，但是在CPU运算时间及系统结构上，该系统比FM－DCSK复杂性降低，易于实现。     

CS-DCSK在Nakagami-m衰落信道下的性能分析

码复用差分混沌移位键控（code-shifted differential chaos shift keying,CS-DCSK）是一种DCSK的改进方案,其消除了接收机的延时电路,简化了系统实现。为了研究在一般化的多径衰落信道下的性能,基于高斯近似（Gaussian approximation,GA）方法分析了CS-DCSK在Nakagami-m衰落信道下的误比特率（bit error rate,BER）性能,给出了BER的数值积分解。计算机仿真验证了分析结果,比较了不同信道参数m条件下的误比特率性能,并分析了原因。     

FM-DCSK超宽带系统设计及其多径信道性能分析

针对现有超宽带混沌系统使用的混沌信号频谱不够平坦、不具有恒定比特能量和多址通信困难的问题,提出了频谱平坦、带宽超过1GHz、两级级联的Colpitts振荡超宽带混沌信号产生电路;构建了相应的调频差分混沌键控（FM—DCSK）超宽带系统;并从理论上分析了在多径信道下系统误码率的解析式。结果表明,该系统具有恒定比特能量,不需信道估计,接收端可以有效地获得多径分量能量同时避免码内和码间干扰。系统通过频分方式可以方便实现频分多址通信。     

双曲调频信号的啁啾率键控水声通信

为了解决双曲调频二进制正交键控调制体系速率过低的问题,在传统二进制双曲调频率键控的基础上,提出了基于频带划分的制式级联啁啾率键控调制方法。这种调制方法用多进制频率键控来选通频段,在每个子频段内采用啁啾率键控解调模块,在解调端用快速傅里叶变换(FFT)和匹配滤波器代替分数阶傅里叶变换实现解调,从而大大减少了系统计算量。通过仿真及水池实验,验证了所提出的通信方法在水声通信中的抗噪性能与抗多径性能。实验结果表明,误码率控制在10-3数量级以下,具有一定的实用性。     

差分混沌键控和混沌相位调制相结合的通信系统

在差分混沌键控和混沌相位调制的基础上,提出一种新的混沌通信系统,并给出了调制解调框图.除了具有混沌调制系统原有的宽带特性之外,最主要的特点是使单位码元符号包含的信息比特提高为1+log2M,从而能提供更快的传输速率.并在高斯信道中进行了计算机数值仿真,结果表明其误码率性能还优于差分混沌键控.