混沌扩频序列性能分析 - 混沌扩频序列性能分析研究

　　2 混沌扩频序列性能分析

　　2.1平衡性分析

　　在扩频通信系统中，扩频序列的平衡性与载波抑制度有密切关系，且不平衡的序列会使系统载波泄露大，易出现误码或信息丢失，故混沌扩频序列的平衡性对扩频通信系统有非常重要的意义。用P和Q分别表示混沌扩频序列中“0”和“1”的个数，则序列的平衡度可以表示为：

　　E=|P-Q|/K （3）

　　将本文的混沌扩频序列的平衡性与中给出的混沌扩频序列的平衡性进行比较，结果如图1所示，图1中用实线表示本文提出的混沌扩频序列的平衡度，虚线表示提出的混沌扩频序列的平衡度。从图1中很直观地可以看出，本文提出的混沌扩频序列的平衡性优于现有的混沌扩频序列的平衡性。

　　

　　2.2 保密性分析

　　本文提出的混沌扩频序列在的基础上对保密性进行了提高，主要体现在三个方面：

　　（1）给出了7种参数切换的随机选择情况；

　　（2）混沌扩频序列的产生方法从整体上优于给出的方法，仅仅通过符号函数将混沌实值序列变换为混沌数字化序列；

　　（3）采用的L位的比特选择，其起始位可以随机产生。图2中给出利用本方法产生的混沌扩频序列的一个例子，假设序列长度为900，初值为0.123 4。

　　

　　2.3 相关性分析

　　根据序列的自相关函数和互相关函数的定义，可以得出本文提出的混沌扩频序列的相关性，如图3所示。其中图3（a）表示初值为0.345 6、序列长度为2 000的混沌扩频序列的自相关函数随相关间隔的变化情况，相关间隔的取值范围为-1 000~1 000。从图3（a）中可以看出，当m=0时，自相关函数值为0.46，自相关旁瓣接近0，仿真结果表明该混沌扩频序列具有很好的自相关性。 图3（b）表示两个不同的混沌扩频序列的互相关函数随相关间隔的变化情况，互相关值也很小，接近于0。从图3中可以看出，本文提出的混沌扩频序列与的序列的相关性相近。

　　

　　本文提出一种组合式混沌映射模型，该模型结合了现有的三种典型的混沌映射，包括：Logistic型、改进Logistic型和Chebyshev型混沌映射。同时提出了产生混沌扩频序列的方法，该方法在给定初值的前提下进行迭代，迭代时可以根据7种不同组合的系数进行随机的参数切换。再将序列进行预处理，预处理后的序列再进行L比特选择，其中所选择的L位序列的起始位L1可以随机产生，进一步提高该序列的保密性。将本文提出的混沌扩频序列的平衡性给出的序列的平衡性进行比较，仿真结果表明，本文的序列的平衡性优于现有序列的平衡性。本文提出的混沌扩频序列的产生方法从多个角度提高了序列的保密性，包括随机的7种参数切换、L位的比特选择，相比具有更好的保密性。并对该混沌扩频序列的相关性进行了分析，仿真结果表明与现有序列的相关性相当。新的混沌扩频序列的产生方法的提出，为混沌序列在扩频通信系统中的应用奠定了坚实的理论基础。