[发明专利]混合混沌的低截获通信系统设计方法有效

专利信息
申请号: 201710562151.X 申请日: 2017-07-11
公开(公告)号: CN107231228B 公开(公告)日: 2020-11-03
发明(设计)人: 黄清华;陈幼娥;苗永春 申请(专利权)人: 厦门声戎科技有限公司
主分类号: H04L9/00 分类号: H04L9/00
代理公司: 厦门致群专利代理事务所(普通合伙) 35224 代理人: 刘兆庆;陆庆红
地址: 361000 福建省厦门*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 混合 混沌 截获 通信 系统 设计 方法
【说明书】:

发明公开了一种混合混沌的低截获通信系统设计方法。该方法首先实现数字通信系统的序列混沌系统设计,产生数字混沌序列,同时根据信道的特征,实现载波连续混沌信号的产生,通过数字混沌序列与连续混沌的级联,实现混合混沌系统的设计;接收端首先实现连续混沌信号的检测,生成数字序列,然后实现离散混沌序列的解调。由于其数字混沌的时域波形与频域具有平坦性,与噪声的谱类似,具有很强的隐蔽特性;连续混沌信号的功率谱与环境的噪声非常类似,同时其获得截获的机会非常低,实现两者的级联,在一定程度上极大的提高的隐蔽的性能。

技术领域

本发明涉及低截获概率通信波形设计,尤其是涉及一种混合混沌的低截获通信系统设计方法。

背景技术

水下低截获通信声呐着重在于信息的保密能力以及接收端的还原能力。虽然近些年低截获声呐通信系统发展较快,然而大部分是具有特性形式的信号。由于水声信道的特点使得相同声源级的信号并不能实现在不同距离上的低截获通信。基于此,提出了通过混沌信号作为信息载体的方法,这种通信方式允许通信信号被检测到,但是识别时会被当作海洋生物噪声探测,达到低截获通信的目的,然而这种方法携带信息较少,并不利于实时通信。

针对传统的海洋低截获通信存在的问题,本发明提出了一种拟合混沌信号的方法,可以将信息隐藏在信号的混沌波形中,实现隐蔽效果的增强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合混沌的低截获通信系统设计方法,采用离散混沌与连续混沌级联的方式产生传输声音信号,这样可以将信息隐藏在信号的混沌波形中,这样可以大大提高了信息的保密能力。

为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种混合混沌的低截获通信系统设计方法,包括以下步骤:1)、通过混沌映射,数字混沌系统产生数字混沌序列;2)、根据信道的特征,连续混沌系统产生载波连续混沌信号;3)、将数字混沌序列输送到连续混沌系统中,实现数字混沌序列与连续混沌信号的级联,产生混合混沌信号;4)、发送端发送混合混沌信号; 5)、接收端首先检测连续混沌信号,生成数字序列;6)、然后接收端进行数字混沌序列的解调。

由于其数字混沌的时域波形与频域具有平坦性,与噪声的谱类似,具有很强的隐蔽特性;连续混沌信号的功率谱与环境的噪声非常类似,同时其获得截获的机会非常低,实现两者的级联,在一定程度上极大的提高的隐蔽的性能。

以下从混沌序列以及混沌信号的平均模糊函数等方面对混沌系统进行分析

(1)典型的混沌序列及运动特征分析

自从Lorenz发现混沌系统以来,人们建立了多种混沌系统模型,从混沌映射的维数角度出发,有一维、二位和多维的。按时域的特点又分为连续和离散混沌系统,研究较为集中的一维离散混沌系统主要有以下四种,分别为:Logistic 映射、改进的Logistic映射、Chebyshev映射以及Tent映射,本发明以改进的 Logistic映射为例,产生混沌序列。

改进的Logistic映射又称抛物线映射,是一维映射中较常用的一种,改进的Logistic映射的差分方程描述为:

xn+1=1-2xn2,-1<xn<1

改进的Logistic映射主要的性质有:

①不变测度

②均值

由于其均值为零,因此改进的Logistic映射又称零均值Logistic映射,序列二值化判决门限ξ=0。

③自相关函数

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