基于混杂系统的差分混沌键控通信方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于混杂系统的差分混沌键控通信方法，步骤包括：步骤1、设置通信系统参数；步骤2、准备待发送的二进制信息；预置二进制信息；步骤3、产生混沌信号u1；步骤4、准备发射信号u3；步骤5、对接收信号进行混沌匹配滤波；步骤6、判断码元的极性，分别对两段信号进行相关操作，至此解码得到恢复信号，通信完成。本发明专利技术方法，在保证通信系统可靠性的基础上有效简化了系统结构，易于微处理器实现和集成化；在低信噪比下能够正常工作，提高了通信系统的可靠性；传输信号适应信道带宽，抗窄带干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于扩频通信
，涉及一种基于混杂系统的差分混沌键控通信方法。
技术介绍
水下通信在海洋探索、海洋监测、开发、国防等领域具有至关重要的影响，水下通信网络为不同用户提供检测、遥控、安全保障所需的信息传输通信，也可以服务于海洋环境污染及地质灾害预报，实现大范围的无人监控；另外，将水下通信用于军事领域可以建立起反侦察与预警网络系统。但是海水中光波与电磁波传播衰减很大，无法用于中等以上距离的信息传输，远不能满足人类海洋活动的需要，而声音信号能在水中传播上千公里的距离，这使得水声通信成为这些应用的可靠保障。然而，相比于陆基通信，水声通信的可靠性受到了水下信道中诸如多径干扰、幅值衰减、时变特性和环境噪声等更严重的制约。因此，寻找一种可靠的水声通信方法已成为亟需解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于混杂系统的差分混沌键控通信方法，解决了现有技术水声通信的可靠性受到了水下信道中诸如多径干扰、幅值衰减、时变特性和环境噪声制约，严重影响了水声通信推广利用的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种基于混杂系统的差分混沌键控通信方法，该方法按照以下步骤实施：步骤1、设置通信系统参数设定发送信息的速率为Rb，单位是bit/s；对应的码元周期为Tb，扩频信号基频率为f；混杂系统符号产生的速率为Rc，单位是bit/s；切换周期Tc＝1/Rc＝1/f，扩频增益L＝Rc/Rb＝(1/Tc)/(1/Tb)＝Tb/Tc；步骤2、准备待发送的二进制信息预置二进制信息Bn＝{b1,b2,......,bn本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于混杂系统的差分混沌键控通信方法，其特征在于，该方法按照以下步骤实施：步骤1、设置通信系统参数设定发送信息的速率为Rb，单位是bit/s；对应的码元周期为Tb，扩频信号基频率为f；混杂系统符号产生的速率为Rc，单位是bit/s；切换周期Tc＝1/Rc＝1/f，扩频增益L＝Rc/Rb＝(1/Tc)/(1/Tb)＝Tb/Tc；步骤2、准备待发送的二进制信息预置二进制信息Bn＝{b1,b2,......,bn}，其中bi为+1或‑1，i＝1,2,…,n代表发射的第i位二进制信息；步骤3、产生混沌信号u1采用如下混杂系统模型产生混沌信号u1：u··1-2βu·1+(ω2+β2)(u1-s)=0,---(1)]]>当s(t)＝sgn(u1(t))；当s(t)保持不变，其中的sgn(u1(t))=1,u1(t)≥0-1,u1(t)<0,---(2)]]>参数ω＝2πf，β＝f ln2，f为扩频信号基频率，离散状态s的切换周期为Tc＝2π/ω＝1/f；步骤4、准备发射信号对于第i位待发送的二进制信息，前半个码元周期(i‑1)Tb≤t<(i‑1)Tb+Tb/2发送u1(t)，(i‑1)Tb/2≤t<iTb/2作为参考信号；后半个码元周期(i‑1)Tb+Tb/2≤t<iTb发送前半个码元周期发送的信号乘以待发送码元+1或‑1，通过调制器处理，得到最终调制好的发射信号u3；步骤5、对接收信号进行混沌匹配滤波发射信号u3通过信道后转变为接收端得到的接收信号v，接收端接收后将该接收信号v送入混沌匹配滤波器中进行混沌匹配滤波，见下式：ξ··(t)+2βξ·(t)+(ω2+β2)(ξ(t)-η(t))=0η·=v(t+Tc)-v(t),---(3)]]>其中ξ为混沌匹配滤波器输出，η为中间变量；步骤6、判断码元的极性混沌匹配滤波器的输出信号ξ，信号ξ中对应第i个二进制信息的部分(i‑1)Tb≤t<iTb，按照码元周期被分为前后半个码元周期，分别记作：ξ1i(t)＝ξ(t+(i‑1)Tb)和ξ2i(t)＝ξ(t+(i‑1)Tb+Tb/2)，0≤t<Tb/2，相关操作按照下式进行计算：Zi(t)=∫0Tb/2ξ1i(τ)ξ2i(t)dt,---(4)]]>计算得到的为解码后的码元极性，完成码元极性的判断，按照式(4)分别对这两段信号进行相关操作，第一个码元的恢复信号为第二个码元的恢复信号为至此解码得到恢复信号，通信完成。...

【技术特征摘要】
1.一种基于混杂系统的差分混沌键控通信方法，其特征在于，该方法按照以下步骤实
施：
步骤1、设置通信系统参数
设定发送信息的速率为Rb，单位是bit/s；对应的码元周期为Tb，扩频信号基频率为f；混
杂系统符号产生的速...

【专利技术属性】
技术研发人员：任海鹏，白超，杨勇，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61