[发明专利]一种基于混沌同步的弱正弦信号提取方法

说明书

本发明公开了一种基于混沌同步的弱正弦信号的提取方法，包括以下步骤：利用改进的Rossler混沌系统，产生发射端的混沌信号；模拟信道高斯白噪声对所若正弦信号叠加高斯白噪声；利用上述混沌信号对待发送的叠加噪声的正弦信号进行掩码传输；构造改进的Rossler混沌系统的同步系统，产生混沌信号；在接收端接收来自信道中的混沌信号；用接收端接收到的混沌信号作为驱动信号，驱动构造的同步混沌系统产生混沌信号；用驱动构造的同步混沌系统产生的混沌信号减去同步系统中产生所对应的混沌信号，得到恢复的正弦信号；本发明采用直接将弱正弦信号叠加到混沌信号中进行发送，成本低；利用同步方法对于高斯白噪声的去噪效果好，在基本不影响原信号的基础提取出原始的传输信号。

技术领域

本发明属于信号去噪技术领域，特别涉及一种基于混沌同步的弱正弦信号提取方法。

背景技术

信道中的高斯白噪声对于无线通信的传输效率以及信号的误码率有较大的影响，如何抑制信号在传输过程中高斯白噪声对其的影响是近些年来研究的热门课题之一，但由于高斯白噪声是均值趋于零的随机过程，并且其频带范围无限延伸，因此，在时域和频域对高斯白噪声的抑制手段十分局限。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种基于混沌同步的弱正弦信号提取方法，采用PC同步的方式对掩码传输的弱正弦信号实现高斯白噪声的降噪，从而降低信号传输的误码率，以实现弱正弦信号中高斯白噪声去噪的效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于混沌同步的弱正弦信号的提取方法，包括以下步骤：

步骤1、利用改进的Rossler混沌系统，产生信道发射端的第一混沌信号；

步骤2、产生弱正弦信号，并对弱正弦信号叠加高斯白噪声，得到叠加有高斯白噪声的弱正弦信号；

步骤3、利用步骤1中产生的第一混沌信号对步骤2中的叠加高斯白噪声信的弱正弦信号进行掩码，得到发送信号；

步骤4、利用PC同步法，构造步骤1中改进的Rossler混沌系统的第一同步系统并产生第二混沌信号；

步骤5、在信道接收端接收步骤3中的发送信号，得到接收信号；

步骤6、用步骤5中的接收信号驱动步骤4中的第二混沌信号，构造改进的Rossler混沌系统的第二同步系统，并产生第三混沌信号；

步骤7、用步骤6中的第三混沌信号减去步骤4中的第二混沌信号，得到恢复降噪后的弱正弦信号。

进一步的，步骤1中，改进的Rossler混沌系统的数学表达式为：

其中，x为改进的Rossler混沌系统所产生的第一混沌信号；

x₁，x₂，x₃，x₄，x₅，x₆分别为第一混沌信号的第一至六分量；

R是阻抗，C₁，C₂是频率，γ₁，γ₂是参数，

g(x)为改进的Rossler混沌系统的控制方程，

g(x₁)为第一混沌信号第一分量的控制方程，