混沌伪随机序列发生器的实现

针对广泛应用于密码学、扩频通信、数字系统测试等领域的伪随机序列信号实现的疑难问题,应用DSPBuilder模块将Matlab中S函数产生的Kent混沌二进制序列算法转换成VHDL语言,在现场可编程阵列FPGA上实现混沌伪随机序列.通过分析可以看出Kent混沌二进制序列具有优良的伪随机性能.     

伪随机码及计算机的产生

扩频通信系统的频谱扩展是借助于扩频函数而实现的，典型的扩频函数就是伪随机序列码，实用的伪随机码必须是具有随机性，有尖锐的自相关特性，有较小的互相关值，要有较多的序列数，同时，还要求系列平衡，易于实现等特点。m序列和gold序列伪随机码满足以上条件，是应用广泛的扩频函数。文中介绍了这两个随机码的原理、性能和构造方法。并介绍了由本原多项式和递推公式用计算机产生、计算和组成序列集的方法。方法简练，适合工程技术人员参考。     

一类折叠次数无限的混沌自映射及其应用

提出了一类有限区域[-1,1]范围内折叠次数为无限的一维迭代混沌自映射,分析了该映射的混沌产生机制,计算出的Lyapunov指数表明,该混沌映射比一般的有限折叠次数迭代混沌自映射具有更好的混沌特性,利用该映射生成CDMA混沌扩频序列,能获得比工程实用中常见的Gold 序列性能更加优良的自相关与互相关特性,对于改善无线移动通信系统的性能将起到重要的作用。     

混沌序列复杂性分析及其数值仿真的精度问题

介绍一种能够定量分析混沌序列复杂性的计算方法,并以Lorenz混沌系统的数值序列复杂性计算为例,说明数值序列的伪随机二进制转化过程中精度选取的重要性.     

一种建立包裹圆提取建筑物LiDAR点云边缘点的新算法

为提高变换域通信系统多址接入性能,降低系统误比特率,提出基于改进型Logistic混沌序列的变换域扩频编码通信系统。利用扩频序列优选原则,选取改进型Logistic混沌序列作为扩频序列,对m序列产生的随机相位矢量进行相位编码形成扩频基函数的扩频随机相位矢量。仿真结果表明,该扩频基函数具有更好的随机性,产生的扩频随机相位矢量互(自)相关性能优于传统基函数产生的随机相位矢量;在2个用户和多用户条件下,其信噪比增益和误比特性能都要优于传统基函数和基于Gold序列的扩频基函数,显著提高系统抗干扰性能,能更好地实现TDCS多址接入。     

直接序列扩频通信系统仿真与实现

直序扩频通信系统因其抗干扰性好、隐蔽性好、直扩通信速率高、有很强的保密性能等优点被广泛的应用。本文根据直序扩频通信系统的特点,采用了MATLAB软件编程仿真的方法,特别针对二进制的PSK调制解调技术,对直扩通信系统进行了仿真,同时对直接序列扩频系统的抗干扰能力与直接序列扩频系统的同步方法,进行了相关仿真分析。     

改进型Logistic映射保密通信的仿真研究

总结了改进型Logistic映射的概率分布、均值、自相关和互相关等统计特性。运用MATLAB软件,分别在理想和非理想条件下,对正弦和图像信号进行混沌加解密仿真。调制扰乱了原始Logistic混沌序列,导致几乎不可能从捕获信号中重构出所采用的Logistic混沌系统。要想成功解调必先知道原始初值,然后得出正确序列,否则无法解密成功。     

跳频扩频系统的两种混沌扩频序列

介绍了跳频扩频通信系统的原理，给出了两种利用Chebyshev混沌映射产生数字混沌序列的方法，验证比较了其特性，结果均可满足扩频码的要求，同时搭建混沌跳频扩频系统进行了仿真，仿真结果证明了方法的正确性．     

扩频序列分析与改进

本文分析和比较了m序列、Gold序列和一维Logistic混沌序列的相关特性、平衡性等。结合Gold序列和Logistic序列的优点提出一种新的复合扩频序列。实验证明,混沌序列比伪随机序列具有更好的统计特性,抗干扰性和保密性更好。     

伪随机m序列自相关函数的Simulink仿真设计与实现

伪随机码具有良好的随机特性,它的自相关函数跟白噪声的自相关函数相类似,具有较窄的相关峰和较宽的功率谱密度,使它易于从其它信号或干扰中分离出来。文中介绍了伪随机码自相关函数的两种实现方案,第一种是简单建模和编程的方式相关处理;第二种是完全靠模块化的Simulink仿真模型相关处理。这是目前比较广泛使用的处理方式。信号处理过程中自相关函数是极其重要的内容,建立伪随机序列的相关处理模型具有较高的应用价值和深刻的研究意义。     

一类分数阶超混沌系统及其在扩频通信中的应用

提出了一类新的四维分数阶超混沌系统,对其动力学特性进行了理论分析和数值模拟。通过Lyapunov指数谱和分岔图分析了系统对阶次变化的敏感性。当微分阶次连续变化时,系统既存在混沌特性又存在周期特性。然后根据分数阶超混沌系统同步及扩频通信理论,提出了一个扩频通信方案。该方案使用混沌信号序列作为直接扩频通信系统的扩频地址码,用于替换传统的码分多址( CDMA)通信系统中的伪随机序列( PN序列)。最后,基于该分数阶超混沌系统设计一个扩频通信电路,在Multisim平台上验证了该方案的有效性和可行性。     

混合混沌多进制扩频系统的蒙特卡罗分析

多进制扩频可以很好地提高通信抗干扰能力,但是其要求扩频码的数量要足够多,针对这一问题,提出了采用混沌映射序列的多进制扩频抗干扰方法.针对单个低维混沌映射产生的混沌序列存在抗攻击能力差、密钥空间小、保密性不理想等缺点,产生了新的混合混沌序列,并且和基于m序列、Gold序列的传统直接扩展频谱系统的抗干扰能力进行对比.仿真结果表明,混合混沌多进制扩频系统具有很好的抗干扰性（16进制混合混沌序列扩频系统抗干扰能力比传统直扩系统优10dB）,且其解决了传统序列数量不足的问题.      

混沌扩频序列的产生及其在CDMA中的应用

以改进型的Logisti-Map为基础,采用迭代法生成混沌序列.讨论了该序列的敏感性、遍历性、抗噪性和概率分布密度等特性,对混沌CDMA(Code Division Multiple Access)直扩多用户系统多址干扰进行了分析.仿真实验结果表明,混沌序列与传统的伪随机序列相比,具有产生简单、码源丰富、抗干扰能力强等特性,适合充当扩频通信中的扩频序列.     

一种改进型的Tent数字混沌序列在DSSS中的应用研究

提出了一种新的混沌序列Tent映射,分析了映射的数字混沌序列的产生方法.通过对该数字混沌序列的直接序列扩频通信系统的分析,以及Simulink仿真实验,表明新的数字混沌序列有更好的传输特性,满足扩频通信系统的性能要求.     

卫星扩频系统中的长混沌序列

根据单峰映射产生混沌序列极易被攻击的特点，采用高维的混沌系统来设计混沌扩频序列。针对n维非线性数字滤波器产生序列的周期和分布特性，在结构上作了相应的设计。产生序列的数值分析表明：其性能与理想随机序列一致，在系统性能上与传统扩频序列相当。由于混沌扩频序列具有周期任意、码族数目多和保密性好等优点，尤其适合在卫星扩频系统中应用。     

基于物理混沌的扩频序列的产生及其性能分析

针对当前混沌扩频序列复杂度低、产生方法单一的不足,提出了一种高效的基于嵌入式模型产生混沌扩频序列的方法,并将生成的混沌序列应用于直接序列扩频系统。理论分析和仿真表明:该方法生成的混沌序列不仅复杂度高、保密性好,具有良好的相关性能,而且能够同时产生大量的混沌扩频序列,极大地提高了生成效率,有一定的实用价值。     

混沌跳码扩频通信系统

随着无线通信盲检测技术的发展,传统直扩通信技术的安全性问题已经不能被忽视,为此提出了一种新型的直扩体制——跳码直扩.在跳码直扩体制的基础上,采用混沌序列设计跳码图案和扩频码集,用初值敏感、随机特性好、相关特性好的混沌序列来产生跳码图案和扩频码,进一步提高跳码扩频通信的抗干扰和抗截获性能.设计了一个混沌跳码扩频通信系统,分析比较混沌序列与m序列的相关特性,并通过MATLAB仿真,分析跳码混沌扩频通信系统的通信性能、抗干扰性能和抗截获性能.仿真结果表明跳码混沌扩频通信系统具有更好的抗干扰抗截获性能,在今后的反侦察通信方面具有更大的发展前景.     

基于谱范数和CPAST算法的周期长码直扩信号PN序列估计

针对周期长码直接序列扩频(DSSS)信号的伪噪声(PN)序列盲估计问题,提出一种新的谱范数和约束投影逼近子空间跟踪(CAPST)算法相结合的PN序列估计算法。算法首先根据最大化分段协方差矩阵的谱范数法,估计出PN序列的同步点;然后利用CPAST算法,分别估计各子段的PN码序列;最后按照一定顺序拼接成完整的周期长码PN序列。算法具有运算量小、复杂度低、实时处理及硬件实现的优点。仿真结果表明,在较低的信噪比情况,该算法能够有效地估计出同步点和PN码序列。     

Analysis of quaternary digital chaotic sequence performance based on chaotic matrix

With good randomness and high sensitivity to initial values,chaotic sequences have been extensively used in secure communication.Real chaotic sequences are highly sensitive to initial values.It is an analog quantity in the domain of attraction,which is not conducive to the transmission of digital signals.In order to improve the stability,real chaotic sequences can be quantized into digital chaotic sequences.According to the relationship between the information rate and the symbol rate,the symbol rate of binary sequence is the same as the information rate.The information rate can be doubled by quantizing a real-valued sequence into a quaternary sequence.The chaotic sequence has weak periodicity.Moreover,the periodicity of binary digital chaotic sequences is much weaker than that of quaternary chaotic sequences.Compared with the multi-dimensional chaotic map,the one-dimensional chaotic map has small key space and low security.In this paper,a new real-valued chaotic sequence is generated based on the chaotic matrix method constructed by Logistic map and Kent map.Two quantization methods are used to digitize the real-valued chaotic sequence to obtain the quaternary digital chaotic sequence.Moreover,the randomness,the time series complexity and the correlation of the new quaternary chaotic sequence are compared and studied.The simulation results demonstrate that the quaternary digital chaotic sequence obtained by the chaotic matrix has good randomness and correlation.     

直序扩频系统的PN码同步方法研究

针对直序扩频（DSSS）系统中,需精确伪码（PN码）同步这一难题,给出了一个解决方案,并对其进行了仿真及结果分析,证明该方案很好地解决了扩频通信中的精确伪码同步问题。