论文摘要
混沌保密通信是非线性动力学与通信技术的交叉学科,利用混沌的非线性以及对初值和系统参数的敏感性等特性,使得被调制的信息很难被截获和破译,从而提高通信系统的保密性。与传统的信息加密不同的是,目前开发的混沌保密通信系统不需要单独的传输密匙（公匙）,而是将混沌信号作为传输信息的一部分进行传输,从一定程度上降低了加密系统的复杂性,可靠性大大提高,然而引进的混沌信号又减小了信息被破译的可能性。随着混沌研究的深入,越来越多的混沌保密通信系统被研发出来,比如混沌键控（CSK）,混沌差分调制（DCSK）,频域混沌差分调制（FM-DCSK）,以及最近被提出来的正交混沌差分键控（QCSK）等等。本论文以正交混沌调幅通信机制的构建与分析为主题,从以下4个方面进行了研究和探讨:一、构建了正交混沌调幅通信机制。1)设计了正交混沌信号发生器,分析了正交混沌信号的特性;2)分忻目前最新的混沌调制通信系统结构——正交混沌键控系统（QCSK,quadrature chaos shift key）,指出由于其结构的原因导致有用信息的传输效率较低,且接收端的解调误码率较高;3)以QCSK系统结构为蓝本,构建出一种基于混沌载波的正交调幅机制（QCAM,quadrature chaos amplitude modulation）,通过分析其传输有用信息的效率是QCSK的2倍,由于在接收端的解调方式使用的载波同步相关检测,使得解调误码率较QCSK有所提高;4)分析高斯白噪声信道以及Rayleigh衰落信道对QCAM系统的影响。二、改进了局部投影算法,并对QCAM传输信号中的噪声进行抑制。1)分析局部投影算法的原理;2)针对原始局部投影算法中Q值的选取问题提出了一种改进的局部投影算法;3)将改进前后的局部投影算法应用到QCAM系统传输信号的噪声抑制中,抑制后的接收信号解调后的系统误码率性能有所改善,且改进后的局部投影算法改善QCAM系统误码率的效果比原算法明显。三、设计了QCAM通信系统的同步方案。1)分析本论文所利用的第2类混沌系统同步的充分条件;2)提出一种基于控制反馈的混沌系统网同步方案,该方案不仅使得耦合系统能够在很短的时间内达到同步,而且稳定可靠,仿真结果表明耦合混沌系统初始值的敏感性变弱;3)分析取模同步的原始模型的结构原理;4)根据QCAM系统结构的特点,结合原始取模变换方案改进出一种适用于QCAM系统的同步方案,并从误差分析和保密性两个方面对改进后的方案进行分析。四、研究了QCAM系统的信道盲均衡算法。1)介绍盲均衡算法的原理及其数学模型;2)研究基于粒子滤波（PF,Particle filter）算法的QCAM信道盲均衡,能较好的估计QCAM系统中经过混沌正交调制后信号的统计特性,仿真结果表明,该算法能够很好的解调有用信息;3)研究基于UKF算法（UKF,Unscented Kalman Filter）的QCAM信道盲均衡,通过对4个不同信道系数的衰弱信道进行800次的迭代后表明,盲均衡后的信道系数能够非常紧密的跟踪真实值。
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相关论文文献
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