一、混沌同步数字通信系统的调制与解调研究（论文文献综述）
任建新[1]（2021）在《基于概率成形的新型编码调制关键技术研究》文中研究指明全球互联网数据量遵循着每年约60%的增长速率迅速增长,而近些年来光纤通信系统传输容量的增速却从超摩尔定律的78%降至20%,缓慢的增速已远远不能满足急剧增长的传输容量需求,光纤通信系统面临严重的“容量危机”。在有限带宽资源下,编码调制技术通过高阶调制与可靠编码能够有效提升信道频谱效率,而基于概率成形的新型编码调制通过降低高能量星座点发射概率、增加低能量星座点发射概率,能够实现对均匀调制星座的概率分布优化,提升调制格式与传输信道的匹配度,成为改善光纤通信系统传输性能、逼近信道容量极限的有效手段。本论文在研究光纤通信系统中的编码调制理论基础上,针对如何低复杂度产生非均匀分布概率成形信号、如何进一步提升星座成形增益、如何实现概率成形机制安全性能的同步提升三个关键科学问题,重点研究了非均匀分布概率成形信号的产生方法、星座几何概率混合成形技术、以及基于混沌加密的概率成形安全机制。本论文的主要研究工作与创新点如下:1.非均匀分布概率成形信号的产生方法a)提出了基于符号分类的多子集分区映射概率成形信号产生方法,该方法通过将原始数据分类为携带不同比特数的多个符号子集,将子集中具有不同概率的符号映射到星座的不同区域,使得具有较高概率的符号映射到内部,具有较低概率的符号映射到外部,从而有效降低信号平均功率并改善系统误码率性能,该方法不仅具有低实现复杂度优势,还能够实现不同阶数的调制格式以获得灵活的信息熵,实验结果表明,所产生的PS-CAP-12信号比传统CAP-16信号获得了 2 dB的接收灵敏度增益;b)提出了基于霍夫曼编码的比特交织多载波概率成形信号产生方法,该方法通过霍夫曼编码映射与二进制信息比特交织,结合基于传统滤波器组多分支多载波概念的广义频分复用技术,实现了更低峰均功率比、超低带外辐射,并且对频率偏移和相位噪声不敏感的多载波概率成形信号产生,仿真结果表明,该方法具有更好的信号传输性能,能够支撑更高传输速率、更远传输距离。2.星座几何概率混合成形技术a)提出了基于类蜂巢型判决区域设计的二维星座混合成形方案,该方案以星座增益指数最大化为目标,通过增加星形星座中不同幅度圆环的数目,降低每个圆环上的星座点数,使得大部分星座点内缩,并引入概率成形技术优化星形星座中星座点的概率分布,基于星型星座几何结构设计与概率成形的结合,实现了星座平均功率的降低和星座增益指数的提升,实验结果表明,所提出的PS star-CAP-16较传统PS star-CAP-16获得了 1.5 dB的接收灵敏度增益;b)提出了基于正四面体基元设计的三维星座混合成形方案,该方案基于两种星座成形技术在三维星座空间上的结合作用,通过三维空间中以正四面体为基元的拓扑设计,充分发挥了高维空间星座几何概率优化潜力,使得在最小欧氏距离固定的条件下,实现了星座点尽可能的内向聚集与星座平均能量的降低,实验结果表明,所提出的3D-PS-CAP-16较传统3D-PS-CAP-16获得了 1.0 dB的接收灵敏度增益。3.基于混沌加密的概率成形安全机制a)提出了基于两级球形星座掩蔽的3D-CAP-PON系统,该系统基于蔡氏电路映射、一维Logistic映射两种混沌模型,分别实现了三维星座的旋转掩蔽与伸缩掩蔽,掩蔽后的星座呈一定厚壁的空心圆球状,这种多维多级多混沌星座掩蔽方法为星座掩蔽带来了更大的灵活性,有效提升了星座加密所带来的安全性能,实验结果表明,该方案密钥空间达1.2×1073量级,具备可靠的抗攻击能力;b)提出了基于混沌CCDM的PS-OFDM-PON系统,该系统基于可同时生成四组混沌序列的4D超混沌吕氏系统,实现了 QAM映射过程中幅度映射规则的混沌扰动加密以及正负符号的动态混沌配置,不仅能够进行星座概率分布的优化实现误码率性能的提升,而且可以进行数据的物理层加密实现安全性能的提升,实验结果表明,所提出的PS-16QAM-OFDM加密信号较均匀16QAM-OFDM获得了 1.2 dB的接收灵敏度增益,且密钥空间达1.98×1073量级,表现出了良好的初值敏感性。
王祥青[2]（2021）在《光网络物理层安全认证及加密技术研究》文中认为信息技术的快速发展,给人类生产生活带来了巨大的变化,新技术和新应用存在大量的信息和数据的产生、传输、交换、处理等环节。光通信速率和距离大幅提升,光网络开放能力显着增强。由于信息窃听手段的层出不穷,现有光通信无法抵御线路或节点窃听攻击,对关键信息基础设施的高速互联安全构成严重威胁。为了实现数据的安全传输,开发光纤通信中的数据保护方案已迫在眉睫。采用物理层安全手段,其安全程度与数据信息内容无关,可以对光纤线路上的所有传输信号实施安全防护。在物理层,不仅数据传输链路存在安全漏洞,接入端也存在安全漏洞。未经授权的访问设备、注入攻击和伪装可能严重威胁整个系统的安全性能。因此,需要适当的身份验证与加密机制。开发能够抵抗克隆和其他模拟攻击的安全认证与加密协议是物理层安全中一个重要的研究方向。传统的光纤网络的安全性主要依赖经典密码算法在协议栈上层实现的,其安全机制主要利用算法的计算复杂度。如RSA公钥算法,由于攻击者计算能力有限,无法及时破译密钥,但是不能抵御量子计算机的攻击。密钥分发被认为是一种有效的安全方案,量子密钥分发（QKD）能够实现无条件安全性。然而,它与长距离的光放大器不兼容,并且系统设计成本高和系统复杂。因此,在经典信道中需要设计一种更简单、更经济的密钥分发方案。目前仍有以下问题需要解决:（1）现有的认证方案很难抵抗暴力攻击,因此在光网络传输之前,需要更可靠的安全认证方案。（2）现有的密钥分发方案存在密钥速率低、一致性不高,因此需要抗攻击、高速率的基于物理层密钥分发方案。（3）现有的加密和密钥分发方案是相互独立的,因此需要密钥分发与加密一体化的保密通信方案,并且能够与现有的系统进行兼容。针对以上问题,本文提出了光纤通信物理层安全认证方案,完成了认证特征提取和对被认证方的判断;提出了基于光物理层密钥分发方案,完成了密钥的提取、量化、编码等,最终生成了一致性和成码率高的密钥序列;提出了基于光通信物理层密钥分发与加密一体化的方案,通过将生成的密钥使用Y00加密协议对传输数据进行加密,并且方案在实验方面进行了验证。本文最终完成了三项创新性工作。1.基于光网络信道特征提取的物理层安全认证方案针对于传统的基于密钥算法的安全认证容易被破解等问题,本文提出了一种通过测量通信双方的误码率（BER）变化来实现物理层安全认证方案。利用信道的短时相关性,通过分析光纤环路的BER变化来识别接收机的合法性。本文采用了一个强度调制直接检测-正交频分复用（IMDD-OFDM）的相位调制光传输系统。分析了窃听者（Eve）额外引入噪声造成的干扰、分光窃听以及替代攻击的情况下的认证效果。仿真与实验结果表明,该方案对上述攻击都很敏感,并且具有较高的检测概率PPD和较低的误报率PFAR。随着频率测试的增加,PPD和PFAR趋于稳定,可有效的实现安全认证。在激光器的发射功率为1mW、波长为1550nm和光纤链路为200km时,检测概率PPD接近98%,虚警率PFAR接近0.1。在此基础上本文又提出一种基于光网络信道特征信噪比（SNR）物理层安全认证方案。该方案解决了安全认证与安全传输联合兼容性问题。认证方经过信道特征提取、量化降噪等方法,计算出SNR的变化率,将SNR变化率作为光纤物理层认证的关键指标,可以准确的反映信道动态特征。仿真结果表明,系统在使用I/Q调制器和相干解调的情况下,可以使检测概率PPD接近98%,虚警率PFAR接近0.1,可有效的实现安全认证。同时,SNR具有测量方便快捷的特点,非常适合推广应用,具有更高的经济效益。2.基于光通信物理层信道特征提取的密钥分发方案针对传统物理层密钥分发系统的复杂性,传输距离短、密钥成码率（KGR）低等问题,本文提出了一种基于光纤信道BER测量的密钥分发方案。通过在发送端和接收端进行环回BER测量,对BER进行量化和编码,生成一致性（KCR）较高的随机密钥。利用光纤信道的随机性,提高了系统生成密钥的安全性。该系统与现有通信设备兼容,并且具有很高的密钥生成速率,测量简单。采用10Gb/s-200km相干光通信系统测量提取信道安全特征信息BER。实验结果表明,在激光器发射功率为10dBm、波长为1550nm、光纤损耗为0.2dB/km的条件下,系统的KGR达到2Mbps,KCR达到98%。为了进一步解决传输性能问题,本文又提出了一种基于光纤信道物理层特征SNR测量密钥分发方案,这样系统的SNR可以比较高,不影响正常的传输。SNR密钥分发优点就是不需要系统的BER很高,在低BER的情况下也可以进行特征SNR的测量,因此不影响正常的传输,所以可以实现密钥分发和加密传输的结合。仿真结果表明,在激光器发射功率为1mW时,系统最终的KGR达到了 25Kbps,KCR最高达到了 99%。3.基于光通信物理层密钥分发与加密一体化方案针对密钥分发与加密联合的兼容性差的问题,本文提出了一种基于光纤信道物理层的密钥分发和加密联合控制系统,可有效解决通、密一体化难题。本文采用10Gbps-200km的光纤通信系统,通过环回测量系统信道特征BER,然后对BER进行量化编码生成密钥。采用量子噪声流加密方法,将正交相移键控（QPSK）信号调制为1024 ×1024高阶正交振幅调制（QAM）信号。利用高阶QAM信号容易被噪声掩盖的特性来进行加密传输。信道各种物理特征如噪声、色散、偏振等可以反映信道的BER变化。实验结果表明,在任意信号发生器发射电压为400mV、EDFA功率为10dBm和光纤损耗为0.2dB/km时,系统的KGR达到了 400Kbps。利用BER得到的密钥对系统进行量子噪声流加密,实现200km的安全传输,并且传输系统BER低。在此基础上,在EDFA发射功率为12dBm和光纤损耗大小为0.16dB/km时,本文又验证了 300km长跨距一体化传输协商性能。实验结果表明,系统的KGR能够达到400Kbps,安全协商KER小于2%。系统中使用高性能光纤传输设备,极大的提高了系统的传输性能,纠错后系统远噪BER为0。
录天凤[3]（2021）在《全光-电光反馈级联混沌系统时延及容量特性研究》文中提出随着科学技术的发展,人们对高速的信息速率的需求越来越迫切,与此同时,信息安全已经成为一个重要的研究内容。激光混沌安全通信是一种物理层的加密方法,它利用物理器件的硬件参数作为密钥,进行信息的加密、传输和解密。激光混沌源分为两种,即基于激光器内部非线性的全光混沌源和基于外部器件非线性的电光混沌源。外腔半导体激光器的混沌输出通常保留了激光器与外反射镜之间光路的时间延迟。因此,通过自相关函数等时序分析手段,可能会使激光混沌信号中的反馈时延标签（TDS）被暴露,显着降低了通信的保密性能。同时,混沌通信系统的传输速率由于受弛豫振荡的影响通常较低。因此,探索一种不仅可以抑制激光混沌系统的TDS,而且可以增加载波带宽的安全混沌通信方法具有重要意义。论文的研究内容如下:1)提出了一种安全的双向混沌通信系统方案,该系统通过级联一个公共的全光混沌源和一对相互耦合的电光相位反馈回路来实现。全光驱动源使电光方程中的振幅和相位项动态变化,同时,两个相互耦合的光电延迟反馈回路也显着增加了混沌载波的复杂性。通过用电光反馈环代替现有方案中的半导体激光器,可以补偿载波带较窄和同步性能差的问题。仿真结果表明当电光增益为2.75时,TDS被抑制35倍从而被完全隐藏,载波有效带宽增加了 5 GHz至32.05 GHz。该方案有助于实现具有高比特率的双向长距离混沌安全通信。2)提出了一种基于公共相位调制电光反馈的具有二次加密特性的新型双通道VCSEL混沌通信系统。该系统通过使用低增益的电光反馈回路来隐藏TDS,同时通过独特的二次加密方法显着增强了密钥空间,保证了系统的安全性。第一级加密密钥是电光反馈回路中的时延,第二级是可变偏振光反馈模块中的反馈时延和偏振片角度。仿真结果表明,与双光反馈系统相比,本文提出的系统的TDS峰值被抑制8倍至小于0.05,并在电光增益为3时可以实现完全隐藏;同时,载波带宽增加了一倍至22GHz以上。本文提出的模型在TDS隐藏,宽带宽和密钥空间增强方面具有显着的性能改进。
岳磊[4]（2021）在《面向超高速光传输的信号处理技术研究》文中指出面对日益激增的通信流量需求,超高速、大容量是光通信技术发展的必然趋势。为进一步提升光通信速率,切合实际需求,本文围绕超高速光传输系统及其关键技术展开相应的理论与实验研究,主要工作内容如下:1、在深入研究超高速Nyquist时分复用系统的过程中,论证了Nyquist形脉冲作为时分复用系统中信号承载脉冲的有效性,完成160 Gbaud QPSK传输实验平台的搭建,包括脉冲源的产生、高质量QPSK信号调制的实现、时分复用器的构造、相干接收机的调试等,完成了基于相干匹配采样和Gaussian采样解复用实验,并对比了二者的解复用性能。通过仿真详尽研究了相干匹配采样方案中相关参数对系统解复用性能的影响并阐明了机理。2、提出一种基于时域展宽辅助光采样的Nyquist时分复用信号的解复用方式,结合时空对偶性给出了完备的时域展宽器构建理论,通过仿真定性研究了可行性,构建的时域展宽器也成功应用于160 Gbaud信号的解复用实验,证明了该方案可有效降低采样脉冲的宽度,同时实现比传统方案更佳的解复用性能表现。在以Gaussian脉冲采样进行解复用时,该方案可将解复用脉冲宽度需求降低至10.4ps,基于该方案甚至可以利用信号基带速率的Nyquist形光脉冲（脉宽为12.4 ps）实现Nyquist时分复用系统的解复用操作。3、提出一种基于单个IQ调制器的Nyquist时分复用信号的解复用方案,仅通过置于接收端的单个IQ调制器产生准Nyquist形脉冲,无需任何频谱成形操作,在160 Gbaud Nyquist时分复用系统解复用实验中表现出比传统Gaussian采样更优的解复用性能,同脉宽（约4.5 ps）比较下,在BER为10-4时该方案对信号OSNR的需求表现出6.8 dB的降低。同时通过仿真周密研究了该方案中相关参数的性能影响分析及参数优化,此精简结构的解复用装置及实验和仿真中的相关结论为未来Nyquist时分复用系统的实用化提供了有效参考。4、深入研究了 Kramers-Kronig（KK）接收系统,细致论证了 KK接收系统中信号的CSPR、前置滤波方式、上采样率等相关参数对系统性能影响的机理,并探讨了实用化KK接收机中相关关键问题的解决。提出一种基于星座图概率成形的低CSPRKK接收方案,同时通过仿真和实验证明了该方案可有效降低KK系统中的CSPR,通过112 Gbit/s 240km单模光纤传输实验,进一步体现出该方案在对抗光纤非线性效应方面的优势。5、提出一种基于时域Talbot效应的全光信号加密/解密方案,给出了时域Talbot效应的详尽理论框架,通过在光域基于Talbot效应对PAM 4信号加密/解密的定性仿真成功验证了该方案的可行性,同时也通过仿真证明了该方案对光信号加密的可靠性。
何其恢[5]（2021）在《卫星安全通信波形设计及性能优化研究》文中指出卫星通信能够以较低的成本获得极大的覆盖范围,能够对受到地理和政治因素制约的地面通信系统提供有效的补充。在地面通信系统逐渐发展至饱和的当下,拓展通信系统的边界,建立空天地一体化通信网络成为了通信技术发展的重要方向。卫星通信存在安全性问题,其通信信号容易被非合作方检测、截获并进行后续处理。有必要在卫星通信波形中使用安全技术以提高卫星通信的可靠性。传统卫星通信使用扩频技术,提高了安全性能,得到了广泛的应用。低截获概率信号检测问题获得了非常大的进展,产生了能够有效检测扩频信号特征的技术,使传统扩频技术不再具有足够的安全性。本文设计了一种卫星通信安全波形,在传统扩频通信的基础上提出以时间信息为根的伪随机码生成机制,使用生成的时变伪随机码作为控制序列选择当前信号使用的扩频码、跳频频点和调制方式,获得了理想的抗截获性能。卫星通信信道一般具有高动态与低信噪比的特点,卫星通信中的信号同步一直以来都是非常重要的问题。传统直扩技术在提高抗截获性能的同时能对信号同步提供帮助,但卫星通信安全波形使用了非平稳技术,抑制了信号中的周期特征,对同步技术提出了更高的要求。PMF-FFT算法具有优秀的同步性能,该算法的各种优化算法在卫星通信领域得到了广泛的应用。但在卫星通信环境下存在功率和处理能力的限制,使用该算法进行信号检测,在能耗与运算效率上仍然存在优化的空间。本文提出了一种基于跳频和跳码扩频双图案的能量检测算法,该算法能够以符号周期为步长进行搜索。本文分析了这种同步方法的性能,确定了最佳参数并进行了蒙特卡洛仿真。将该算法性能和复杂度与其他一些算法进行对比,证明了使用该算法作为粗同步算法,PMF-FFT算法作为精同步算法组成同步机制时,能够大幅降低运算量并维持PMF-FFT算法的良好同步性能。
贾於清[6]（2021）在《仿鲸目哨声隐蔽水声通信方法研究》文中研究指明水声通信技术利用声波实现水下远距离通信,是海洋环境观测与目标探测的关键技术之一。由于水声信道的开放性和不可靠性,水声通信信号容易被窃听,甚至遭到恶意攻击,因此,水声通信的隐蔽性和安全性成为设计水声通信系统时需要考虑的重要问题。传统隐蔽水声通信方法主要通过扩频或多载波调制等手段,降低通信信号的信噪比,使其难以被窃听者检测,从而达到隐蔽通信的目的,但是这些方法会减小水声通信的有效通信距离。而仿生隐蔽水声通信方法通常利用鲸目动物的哨声信号和嘀嗒信号作为信息的载体,使窃听者将通信信号当作海洋噪声并滤除,弥补了传统方法的不足。但嘀嗒信号的频带较宽,不适用于实际换能器,而哨声信号的频带较窄,且具有较好的时频特性。因此,论文以鲸目动物的哨声信号为基础,研究仿生隐蔽水声通信方法。针对哨声信号时频轮廓提取结果中存在噪声分布未知的异常值问题,论文提出了一种基于改进的Sage-Husa自适应卡尔曼滤波的时频轮廓平滑算法。从采集的原始信号中获得纯净的哨声信号是研究仿生隐蔽水声通信的重要前提,可以利用短时傅里叶变换进行哨声信号的提取。但由于部分时刻噪声能量高于信号能量,时频轮廓的提取结果中会存在异常值。论文利用基于改进的Sage-Husa自适应卡尔曼滤波对时频轮廓的提取结果进行平滑,解决了提取结果噪声分布未知的问题。仿真结果表明,该算法的估计性能较好,平滑后的时频轮廓与真实值匹配良好。针对构造哨声信号的时频轮廓时存在仿生性能损失且通信速率较慢的问题,论文提出了两种基于哨声信号分段时频轮廓的仿生隐蔽通信方法。哨声信号具有良好的时频特性,适合直接作为数据的载体,以避免在对时频轮廓进行构造时造成仿生性能损失。为了增大通信速率,对原始时频轮廓进行等间隔划分,用于表示不同的码元信号。在每段码元信号中,分别利用时延或频偏对信息进行调制。仿真与实测信道的分析结果表明,这两种方法均具有良好的隐蔽性能和通信性能。针对哨声信号掩盖调制信号失效的问题,论文提出了一种哨声信号掩盖下基于切比雪夫混沌信号的仿生隐蔽通信方法。论文利用切比雪夫混沌信号取代传统调制信号,其功率谱密度较小,能量在全频段均匀分布,表现出类噪声特性,同时该信号由余弦函数产生,且不同信号间相互正交。将基于切比雪夫混沌信号的调制信号叠加在原始哨声信号上,使通信信号表现出仿生性,从而提高通信的隐蔽性。仿真与实测信道的分析结果表明,该方法解决了掩盖失效的问题,隐蔽性能较好,且具有较好的通信性能。论文提出的仿生隐蔽水声通信方法具有良好的隐蔽性和可靠性,在对隐蔽性要求较高的水声传感网络中有较好的应用前景。
邵瑞[7]（2020）在《基于FPGA的Duffing振子通信系统设计与实现》文中提出由于混沌运动具有不稳定、长期不可测性、局限于有限区域且轨道永不重复等特点使其在通信领域里得到广泛地应用,混沌信号由于其类噪声性特点,使得信号保密性强。但由于接收端相干解调时混沌同步难以很好地实现、信号传输效率低等问题,现混沌通信发展滞后、侧重于理论研究,没有被实际应用到工程中。基于当前混沌通信理论研究成果,本文选取了具有运动轨迹为平面区域、周期轨道稳定、复杂性不高等特点的混沌Duffing振子为核心进行研究,设计并实现了基于Duffing振子的四进制信号混沌通信系统。本文针对Duffing振子具有幅度参数的敏感性、运动不可测性、类噪声性等特点设计了基于幅度的调制算法,将基带信息加载到Duffing振子状态中,用Duffing振子的混沌态、周期态代表基带码元信息,信号的保密性强,同时为了提高信息传输效率,基带码元选择为四进制信号。在解调信号时,针对Duffing振子处于周期态时和混沌态时的不同频率成分特征,设计了基于功率谱的解调算法,该方法不需要实现混沌同步,算法简化更易于实现。为了更好地评估该通信系统的性能,本文在软件MATLAB环境下搭建了仿真模型,并对实验效果进行了理论分析,在硬件上采用FPGA平台上进行了验证。其中发射机模块设计有基带码生成、串并转化、Duffing振子调制算法、正交调制等模块,接收机模块设计有正交解调、抽取、谱分析解调、位同步、并串转换等模块。测试表明,算法设计正确,性能良好,达到了设计目标,发射机能够发送信号,接收机能够实时正确解调信号。
胡梦君[8]（2020）在《基于杜芬振子四进制混沌接收机的FPGA实现》文中认为混沌信号因其具有隐蔽性、不可预测性、高度复杂性和易于实现等特点使它适用于保密通信。因此本文提出了一个基于杜芬振子阵列的四进制混沌接收机的FPGA设计方案,用于接收混沌杜芬振子产生的四进制混沌信号。并通过软件仿真及硬件验证两种方式证明了此方案的正确性。该四进制混沌接收机主要包含四个模块:即射频前端模块、正交解调模块、混沌信号检测模块及码元恢复模块。射频前端模块主要由AD831模块及A/D转换两部分构成,其中AD831模块主要是将天线接收到的模拟信号下变频至较低频率段,便于后期数据的采集及处理;A/D转换模块采用了AD9433芯片进行数模转换;正交解调模块用于信号的正交解调、带通滤波及CIC滤波,便于后续的信号处理;混沌信号检测模块主要包含杜芬振子阵列解调模块及占优阵元寻优器两个模块,其中杜芬振子阵列解调模块使用了四个杜芬振子构成的阵列去检测混沌调制信号,并通过了域分割及积分清洗滤波恢复出了四路基带信号;占优阵元寻优模块用于检测性能较好的阵元,提升接收机的整体性能;码元恢复模块用于恢复出基带码元信息。本设计利用了杜芬振子阵列对待检测信号的幅度及频率敏感性,屏蔽了其初始相位的敏感性,回避了混沌同步的这一难点,使其可以解调具有任意初始相位的混沌信号;其次利用了混沌杜芬振子混沌态时的时域信号具有类噪声性能,构建了较为安全的通信信号;该设计采用四进制调制方案,在一定程度上提升了信号的传输速率;并且在常规基于Dufiing振子阵列的接收机的条件下增加了占优阵元寻优器以提升接收机的整体性能。此设计将传统的理论研究用硬件进行实现,使其可以真正应用于实际之中。为了测试本文设计的四进制混沌接收机,使用了Modelsim仿真及板级验证两种方式给出验证结果。经测试该四进制混沌接收可以正确接收解调混沌信号,且性能良好,达到了本设计的目标。
许嘉平[9]（2019）在《DCSK技术在混沌通信中的研究》文中研究表明混沌数字调制是目前最受关注的混沌通信技术,优良的混沌特性确保该技术可以广泛应用于复杂的通信环境中。差分混沌移位键控（Differential Chaos Shift Keying,DCSK）是混沌数字调制技术中的典型代表,利用混沌信号作为载波信号不仅实现了比特信息的调制而且同时完成了频谱的扩展,此外其表现出电路设计简单、无需混沌同步等优势,使其具有广阔的应用前景。但是,由于系统采用传输-参考（Transmitted-Reference,T-R）方式,浪费了一半的时间和功率,存在信息传输速率低和安全性差的缺点。多用户技术与DCSK的结合,满足了通信对高速率的追求,但是多数的传统多用户DCSK系统存在用户间干扰,系统误码性能较差。针对DCSK与多用户DCSK的缺点,论文提出了不同的解决方案。论文的数学理论推导以高斯近似法（Gaussian Approximation,GA）为基础,验证方法为Monte Carlo仿真实验。论文的主要工作将从以下三个方面介绍:（1）针对DCSK传输速率低和信息安全性差的问题,研究了一种无码间干扰CD-DCSK通信系统。考虑到DCSK系统的发送端调制结构存在严重的时间和能量消耗问题,将其与传输效率更高的相关延迟移位键控（Correlation Delay Shift Keying,CDSK）相融合,从而达到高传输效率和高安全性的目的。为了解决融合后系统误码性能较差的缺点,设计了一种能够产生两路正交混沌信号的发生器,消除系统内的码间干扰。通过对系统的误码性能进行理论分析和Monte Carlo仿真实验,结果表明该系统相对于DCSK在传输效率和安全性方面得到了大幅度提高。（2）虽然传统多用户DCSK提高了传输效率,但是仍有发挥的余地。为进一步提高传输效率,研究了一种基于希尔伯特变换的多用户（Hilbert Transform Multiuser,HMU）DCSK通信系统。该系统利用希尔伯特变换将正交基信号集合的容量提高一倍,传输效率也提高了一倍。分析了HMU-DCSK系统基于Rayleigh平衰落信道的误码率,并求出系统最佳用户数的通用表达式。通过效率对比和Monte Carlo仿真实验证明该系统具有更高的能量效率和传输速率,并且比传统多用户DCSK系统的误码性能更好。（3）针对可变延迟多址（Variant Delay Multiple Access-DCSK,VDMA-DCSK）系统存在的用户间干扰而造成误码性能差的问题,研究了一种基于循环移位的多用户（Cyclic Shift Multiuser,CSMU）DCSK通信系统。该系统利用均分器和循环移位器将混沌信号进行均匀分段和循环移位操作,生成多个不同的混沌信号供用户使用,确保了用户载波各不相同。利用Walsh码的正交性,确保用户传输信号之间的正交性。该系统消除了用户间干扰,误码性能得到大幅度提高。又分析了该方案与多输入单输出（Multiple Input and Single Output,MISO）技术的融合应用,得出MISOCSMU-DCSK系统基于Rayleigh平衰落信道的误码率,并通过Monte Carlo仿真验证了该系统的优越性。
赵泽希[10]（2019）在《模数混合电光混沌系统及其在保密通信中的应用研究》文中研究表明随着通信技术的大量应用,光纤网络信息安全问题也日渐凸显。传统信息安全技术建立在特定数学问题的计算困难假设上,其安全性随着软硬件技术的快速进步正变得难以保证。光纤混沌保密通信使用混沌同步现象来加解密信号,具有实现信息论安全的潜力,可以应对传统信息安全技术正面临的挑战,近年来得到了越来越多的关注。性能优良的激光混沌系统及鲁棒的混沌同步机制是光纤混沌保密通信的关键。由于现有激光混沌系统大多是纯模拟的,光纤链路中不可避免的信道损伤限制了光纤混沌保密通信的传输距离。此外,纯模拟激光混沌系统中普遍存在的延时签名问题也对其安全性造成了不良影响。模数混合混沌系统同时集合了模拟和数字混沌系统的优点,兼容数字同步策略,并避免了纯模拟激光混沌系统中的延时签名问题。首先提出两种混沌特性优良、鲁棒性好的模数混合电光混沌系统。随后,探索了所设计的混沌系统在保密通信中的应用。研究对于进一步提高光纤混沌保密通信技术的实用性、满足社会日益增长的保密通信需求具有显着的价值与意义。取得的主要研究成果如下:（1）针对现有混沌系统结构复杂、同步距离受限等问题,提出了一种基于外部调制的模数混合电光混沌系统。系统由非线性变换、采样量化和数字反馈构成。通过使用通用器件构建的等效过程,系统简化了非线性变换的实现。分析表明系统可以输出高动力学复杂度宽带光混沌信号。此外,系统兼容数字同步策略。借助成熟的数字信号光传输技术,大幅度降低了信道损伤对混沌同步的影响。系统同时保证了其鲁棒性,克服了模拟混沌系统的延时签名问题与数字混沌系统的特性退化问题。（2）为进一步降低模数混合电光混沌系统的实现复杂度及成本,提出了一种基于半导体激光器的模数混合电光混沌系统。使用外部光注入时延半导体激光器的结构来实现非线性变换,克服了现有方案需要复杂光电光信号变换过程的问题。与外调制系统相比,该方案产生的混沌信号带宽相对受限,适用于对速率要求相对较低的应用场景。（3）使用鲁棒的长距离数字同步策略,设计了基于模数混合电光混沌系统的“一次一密”保密传输方案。方案应用混沌系统的同步模拟输出信号来产生同步随机数序列,进而以异或的方式进行数据加解密操作。提出了基于模拟延迟差分、数字高阶微分的后处理算法来保证产生序列的随机性,使用双阈值量化协商方式来提高产生序列的同步性。以图像数据为例,论证了方案实现Gb/s量级通信速率的高速长距“一次一密”保密传输的能力。（4）针对混沌信号带宽受限条件下如何实现尽可能高的保密传输速率的问题,应用高阶调制技术,提出了基于模数混合电光混沌系统的OFDM保密传输方案。方案将同步模数混合电光混沌系统的模拟输出信号转换到数字域,进而对子载波进行相位掩盖与解掩盖来完成数据加解密操作。展示了模数混合电光混沌系统对应用高阶调制格式的光纤混沌保密传输方案的适用性。论证了方案在有效缓解系统计算速度压力的同时可以提升保密传输的安全性。（5）针对现有混沌密钥分发系统分发距离受限的问题,使用鲁棒的长距离数字同步策略,提出了基于模数混合电光混沌系统的密钥分发方案。方案通过交换混沌系统的随机控制参数来确定高质量混沌同步的时间间隙,进而基于同步模拟混沌信号产生密钥。设计了对模拟混沌信号进行延迟差分的后处理方法,获得无偏模拟混沌信号的同时增强了系统的安全性。该方案具有在长距离数字通信网络中安全高速鲁棒地分发密钥的能力。
二、混沌同步数字通信系统的调制与解调研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、混沌同步数字通信系统的调制与解调研究（论文提纲范文）
（1）基于概率成形的新型编码调制关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤通信系统研究现状 |
| 1.2.2 基于概率成形的编码调制技术研究现状 |
| 1.3 论文主要工作及创新点 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 参考文献 |
| 第二章 光纤通信系统中的编码调制基础理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤通信系统概述 |
| 2.2.1 IMDD系统 |
| 2.2.2 相干光通信系统 |
| 2.2.3 IMDD系统与相干光通信系统的比较 |
| 2.3 编码调制技术 |
| 2.3.1 IMDD系统中的先进调制技术 |
| 2.3.2 相干光通信系统中的先进调制技术 |
| 2.4 星座成形技术 |
| 2.4.1 概率成形技术 |
| 2.4.2 几何成形技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 非均匀分布概率成形信号的产生方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 恒定成分分布匹配器 |
| 3.3 基于符号分类的多子集分区映射概率成形信号产生方法 |
| 3.3.1 方法原理 |
| 3.3.2 实验验证与结果分析 |
| 3.4 基于霍夫曼编码的比特交织多载波概率成形信号产生方法 |
| 3.4.1 方法原理 |
| 3.4.2 仿真验证与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 星座几何概率混合成形技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 星座增益指数 |
| 4.3 基于类蜂巢型判决区域设计的二维星座混合成形方案 |
| 4.3.1 方案原理 |
| 4.3.2 实验验证与结果分析 |
| 4.4 基于正四面体基元设计的三维星座混合成形方案 |
| 4.4.1 方案原理 |
| 4.4.2 实验验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于混沌加密的概率成形安全机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 混沌加密基础理论 |
| 5.3 基于两级球形星座掩蔽的3D-CAP-PON系统 |
| 5.3.1 系统原理 |
| 5.3.2 实验验证与结果分析 |
| 5.4 基于混沌CCDM的PS-OFDM-PON系统 |
| 5.4.1 系统原理 |
| 5.4.2 实验验证与结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来相关工作展望 |
| 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和申请专利目录 |
（2）光网络物理层安全认证及加密技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光网络快速发展面临的安全威胁与挑战 |
| 1.2 物理层安全光通信的发展状况 |
| 1.2.1 光网络安全认证技术的研究现状 |
| 1.2.2 光网络密钥分发技术的研究现状 |
| 1.2.3 光网络加密技术的研究现状 |
| 1.3 光纤通信物理层安全问题提出 |
| 1.4 论文的结构安排及章节研究内容 |
| 1.4.1 论文的研究内容 |
| 1.4.2 论文研究的组织结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 光网络物理层安全认证与加密建模分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光网络安全认证模型 |
| 2.2.1 窃听模型分类 |
| 2.2.2 安全认证窃听模型理论分析 |
| 2.2.3 物理安全认证过程及性能指标 |
| 2.3 光网络密钥分发技术 |
| 2.3.1 密钥分发信道安全特征量化技术 |
| 2.3.2 密钥分发的特征提取技术 |
| 2.3.3 密钥分发的“三性”分析 |
| 2.4 量子噪声流加密 |
| 2.4.1 噪声流加密协议介绍 |
| 2.4.2 量子噪声流加密分类 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于光网络物理层信道特征提取安全认证技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于光纤信道BER测量的物理层认证方案 |
| 3.2.1 环回测量的安全认证模型及系统架构 |
| 3.2.2 仿真结果分析与讨论 |
| 3.2.3 实验方案及结果分析 |
| 3.3 基于光纤通信信道特征SNR的安全认证方案 |
| 3.3.1 安全认证方案及仿真平台结构 |
| 3.3.2 信道特征提取技术及安全认证机制 |
| 3.3.3 仿真结果分析与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于光网络信道特征测量的安全密钥分发系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于光网络信道BER测量的密钥分发方案 |
| 4.2.1 信道BER特征提取技术 |
| 4.2.2 光纤通信物理层密钥分发模型 |
| 4.2.3 信道特征密钥生成技术 |
| 4.2.4 实验结果分析与讨论 |
| 4.3 基于光网络信道SNR测量的密钥分发方案 |
| 4.3.1 光网络信道密钥生成模型 |
| 4.3.2 密钥协商理论分析 |
| 4.3.3 密钥分发仿真平台 |
| 4.3.4 仿真结果分析与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于光网络密钥分发与加密传输一体化系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于光网络密钥分发与加密传输一体化系统原理 |
| 5.2.1 一体化控制系统总体设计原理 |
| 5.2.2 基于高阶QAM调制量子噪声流加密原理 |
| 5.2.3 抵近噪声微元模型 |
| 5.2.4 信道特征密钥生成方法 |
| 5.3 密钥分发与加密安全传输一体化系统方案设计 |
| 5.3.1 一体化实验方案介绍 |
| 5.3.2 一体化实验硬件平台 |
| 5.4 实验结果分析与讨论 |
| 5.4.1 光网络加密传输性能实验验证 |
| 5.4.2 协商与加密一体化性能实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 论文总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 附录缩略词对照表 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间学术成果 |
（3）全光-电光反馈级联混沌系统时延及容量特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光混沌通信安全性的意义与研究现状 |
| 1.3 大容量激光混沌通信的意义与研究现状 |
| 1.4 论文内容和章节安排 |
| 第二章 激光混沌源的理论模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 全光反馈混沌的理论模型 |
| 2.2.1 自由运行SL理论模型 |
| 2.2.2 外腔反馈SL理论模型 |
| 2.2.3 外光注入SL理论模型 |
| 2.2.4 光电反馈理论模型 |
| 2.3 电光反馈混沌的理论模型 |
| 2.4 两种混沌源的对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于全光-电光反馈级联的双向混沌通信研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统模型 |
| 3.3 理论分析 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 动态复杂度 |
| 3.4.2 时延隐藏效果 |
| 3.4.3 带宽增强效果 |
| 3.4.4 混沌通信和通信安全 |
| 3.4.5 双向通信系统的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于公共相位电光调制的VCSEL混沌通信研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统模型 |
| 4.3 理论分析 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 动态复杂度分析 |
| 4.4.2 时延隐藏效果 |
| 4.4.3 混沌同步 |
| 4.4.4 混沌通信 |
| 4.4.5 多个系统性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
（4）面向超高速光传输的信号处理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超高速光传输系统研究背景及发展趋势 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 关键技术及发展趋势 |
| 1.2 高速Nyquist时分复用技术的研究现状与关键问题 |
| 1.2.1 高速Nyquist时分复用传输系统的研究现状 |
| 1.2.2 高速Nyquist时分复用面临的关键问题 |
| 1.3 Kramers-Kronig接收技术的研究现状与关键问题 |
| 1.3.1 Kramers-Kronig接收系统的研究现状 |
| 1.3.2 Kramers-Kronig接收技术面临的关键问题 |
| 1.4 本文主要工作与结构 |
| 第二章 超高速Nyquist光时分复用信号的发送与接收理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Nyquist OTDM技术原理 |
| 2.2.1 正交时分复用技术 |
| 2.2.2 Nyquist OTDM与光OFDM的对偶性 |
| 2.3 超短Nyquist脉冲生成原理 |
| 2.3.1 Nyquist脉冲的时频特性 |
| 2.3.2 频谱成形法产生Nyquist脉冲的机理 |
| 2.4 Nyquist OTDM信号单支路收发原理 |
| 2.4.1 调制技术 |
| 2.4.2 相干解调技术 |
| 2.4.3 数字信号处理技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超高速Nyquist光时分复用系统解复用技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于相干匹配采样的Nyquist OTDM解复用技术 |
| 3.2.1 相干匹配采样解复用原理 |
| 3.2.2 相干匹配采样解复用方案中相关参数对解复用性能的影响 |
| 3.2.3 160 Gbaud Nyquist OTDM信号相干匹配采样解复用实验研究 |
| 3.3 基于单个IQ调制器的Nyquist OTDM解复用技术 |
| 3.3.1 单个IQ调制器产生准Nyquist脉冲解复用原理与仿真 |
| 3.3.2 单个IQ调制器对160 Gbaud Nyquist OTDM信号解复用实验 |
| 3.4 基于时域展宽辅助的Nyquist OTDM解复用技术 |
| 3.4.1 时空对偶性与Nyquist OTDM信号时域展宽原理 |
| 3.4.2 160 Gbaud Nyquist OTDM信号时域展宽辅助解复用实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Kramers-Kronig接收技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Kramers-Kronig接收机的数学模型与结构 |
| 4.3 Kramers-Kronig接收机的性能分析及验证 |
| 4.3.1 信号的载波功率比(CSPR)对KK接收机的性能影响分析 |
| 4.3.2 接收机上采样率对KK接收机的性能影响分析 |
| 4.4 基于星座图概率成型的低CSPR KK接收技术 |
| 4.4.1 方案原理与仿真分析 |
| 4.4.2 基于星座图概率成型的低CSPR KK接收实验与仿真研究 |
| 4.4.3 实验验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于时域Talbot效应的全光信号加密技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Talbot效应理论 |
| 5.2.1 空间Talbot效应原理 |
| 5.2.2 时域Talbot效应原理及实现 |
| 5.3 基于时域Talbot效应的PAM 4信号加密/解密仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 成果总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 缩略语表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间论文成果与科研项目 |
（5）卫星安全通信波形设计及性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 信号抗截获技术发展现状 |
| 1.2.2 扩频信号同步技术发展现状 |
| 1.3 本论文的主要创新与贡献 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 卫星安全通信中的扩频技术基本原理 |
| 2.1 直扩通信系统 |
| 2.1.1 扩频码的性质 |
| 2.2 跳码扩频技术 |
| 2.3 非平稳卫星通信信号波形设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于时间的伪随机序列生成机制设计 |
| 3.1 伪随机序列定义及其性质 |
| 3.2 一种基于时间信息映射和混沌序列的伪随机序列生成机制 |
| 3.2.1 时间映射函数与隐藏变量的选择 |
| 3.2.2 混沌序列生成器设计 |
| 3.3 混沌序列的有限字长效应对随机性的影响 |
| 3.3.1 定点环境对控制序列生成的具体影响 |
| 3.3.2 线性部分映射的改进 |
| 3.4 混沌序列性质及其随机性验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于伪随机控制序列的非平稳信号波形设计 |
| 4.1 随机相位调制技术 |
| 4.1.1 原理与模块结构 |
| 4.1.2 控制序列的控制逻辑 |
| 4.1.3 系统性能计算 |
| 4.1.4 系统性能仿真 |
| 4.2 基于伪随机控制序列的非平稳波形仿真与性能测试 |
| 4.2.1 循环谱法 |
| 4.2.2 高阶累积量法 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于非平稳波形的低复杂度同步方法 |
| 5.1 传统同步方法 |
| 5.1.1 设计信号同步的主要问题 |
| 5.1.2 经典直扩信号同步算法 |
| 5.2 PMF-FFT算法及其存在的问题 |
| 5.2.1 PMF-FFT介绍 |
| 5.2.2 PMF-FFT检测性能分析 |
| 5.2.3 优势与缺陷 |
| 5.3 基于双图案的能量检测粗同步算法 |
| 5.3.1 双本地信号同步 |
| 5.3.2 能量检测法 |
| 5.3.3 同步头长度确定与虚警、检测概率 |
| 5.3.4 同步算法仿真 |
| 5.4 复杂度对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 个人简历 |
（6）仿鲸目哨声隐蔽水声通信方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 传统隐蔽水声通信 |
| 1.2.2 仿生隐蔽水声通信 |
| 1.3 论文研究内容与成果 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第2章 鲸目动物哨声信号的分析与提取 |
| 2.1 鲸目动物及其叫声信号介绍 |
| 2.2 鲸目哨声信号的分类 |
| 2.3 鲸目哨声信号的提取 |
| 2.3.1 哨声信号模型 |
| 2.3.2 哨声信号预处理 |
| 2.3.3 基于STFT的时域包络提取 |
| 2.3.4 基于STFT-SHAKF的时频轮廓提取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于哨声信号分段时频轮廓的仿生通信方法 |
| 3.1 宽吻海豚的哨声信号 |
| 3.2 仿生通信的系统框架 |
| 3.3 基于分段时频轮廓的发送方案 |
| 3.3.1 基于分段时频轮廓时延的调制方法 |
| 3.3.2 基于分段时频轮廓频偏的调制方法 |
| 3.4 基于分段时频轮廓的接收方案 |
| 3.4.1 信道估计与均衡 |
| 3.4.2 基于分段时频轮廓的解调方法 |
| 3.5 仿真结果与实验数据分析 |
| 3.5.1 隐蔽性分析 |
| 3.5.2 仿真结果与分析 |
| 3.5.3 基于实验数据的性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 哨声信号掩盖下基于切比雪夫混沌信号的仿生通信方法 |
| 4.1 切比雪夫混沌信号 |
| 4.1.1 信号生成方式 |
| 4.1.2 性能分析 |
| 4.2 仿生通信的系统框架 |
| 4.3 基于切比雪夫混沌信号的M元调制方法 |
| 4.4 原始哨声信号掩盖已调信号的原理 |
| 4.5 解调方法 |
| 4.5.1 直接相关法 |
| 4.5.2 基于RLS自适应哨声消除相关法 |
| 4.6 仿真结果与实验数据分析 |
| 4.6.1 隐蔽性分析 |
| 4.6.2 仿真结果与分析 |
| 4.6.3 基于实验数据的性能分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士期间所取得的科研成果 |
（7）基于FPGA的Duffing振子通信系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 论文的设计指标 |
| 1.4 论文安排 |
| 第2章 Duffing振子调制解调算法基本理论 |
| 2.1 Duffing振子调制算法理论 |
| 2.1.1 Duffing振子数学模型 |
| 2.1.2 Duffing振子相轨迹特点 |
| 2.1.3 Duffing振子调制算法的设计 |
| 2.1.4 Duffing振子调制算法的实现 |
| 2.1.5 基于Duffing振子四进制信号发射机的设计与实现 |
| 2.2 谱分析解调混沌信号原理 |
| 2.2.1 Duffing振子状态识别方法 |
| 2.2.2 短时傅里叶变换 |
| 2.2.3 周期图法 |
| 2.2.4 功率谱识别Duffing振子状态的算法设计 |
| 2.2.5 功率谱恢复信号算法的MATLAB实现 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 Duffing振子通信系统硬件电路设计 |
| 3.1 Duffing振子四进制通信系统硬件模块设计 |
| 3.2 发射机硬件模块电路设计 |
| 3.2.1 EP2S60开发板简介 |
| 3.2.2 数模DAC9767模块 |
| 3.2.3 正交幅度调制硬件模块 |
| 3.3 谱接收机硬件模块电路设计 |
| 3.3.1 EP2S180开发板简介 |
| 3.3.2 下变频AD831模块 |
| 3.3.3 模数AD9433模块 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Duffing振子通信系统的FPGA实现 |
| 4.1 四进制Duffing振子调制发射机的FPGA实现 |
| 4.1.1 PN码生成模块 |
| 4.1.2 串并转换模块 |
| 4.1.3 发射机PLL时钟分频模块 |
| 4.1.4 Duffing振子四进制信号调制模块 |
| 4.1.5 基于Duffing振子调制发射机的联合仿真 |
| 4.2 谱接收机解调Duffing振子四进制信号的FPGA实现 |
| 4.2.1 低通滤波器的设置 |
| 4.2.2 数字正交幅度解调模块 |
| 4.2.3 抽取数据模块 |
| 4.2.4 谱分析模块设计 |
| 4.2.5 位同步模块的设计与实现 |
| 4.2.6 并串转换模块 |
| 4.2.7 接收机PLL时钟分频模块 |
| 4.2.8 谱接收机模块的联合仿真 |
| 4.3 通信系统测试验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）基于杜芬振子四进制混沌接收机的FPGA实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 混沌理论的历史及研究现状 |
| 1.3 论文的设计指标 |
| 1.4 论文安排 |
| 第2章 混沌通信系统的基本理论 |
| 2.1 常见的混沌系统 |
| 2.2 混沌保密通信的方法 |
| 2.3 杜芬振子的数学模型 |
| 2.3.1 杜芬振子方程 |
| 2.3.2 杜芬振子的参数敏感性 |
| 2.4 基于杜芬振子的混沌通信 |
| 2.4.1 混沌杜芬振子调制的原理 |
| 2.4.2 混沌杜芬振子解调的原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于杜芬振子的四进制混沌通信系统设计 |
| 3.1 四进制混沌发射机的基本框架及原理 |
| 3.2 四进制混沌接收机的基本框架及原理 |
| 3.2.1 QAM解调原理 |
| 3.2.2 基于杜芬振子阵列的混沌解调器 |
| 3.2.3 占优阵元寻优器原理 |
| 3.3 四进制混沌通信系统仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 四进制混沌接收机的FPGA设计与实现 |
| 4.1 四进制混沌接收机的模块设计 |
| 4.2 射频前端 |
| 4.2.1 基于AD831芯片的模拟下变频模块 |
| 4.2.2 A/D转换模块 |
| 4.3 正交解调模块 |
| 4.3.1 正交解调模块 |
| 4.3.2 带通滤波器 |
| 4.3.3 CIC梳状滤波器 |
| 4.4 混沌信号检测模块 |
| 4.4.1 杜芬振子阵列解调模块 |
| 4.4.2 占优阵元寻优器模块 |
| 4.4.3 占优阵元寻优器模块的误码率对比测试 |
| 4.5 码元恢复模块 |
| 4.5.1 积分型位同步的模块 |
| 4.5.2 串并转换模块 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于杜芬振子的四进制混沌接收机性能分析 |
| 5.1 四进制混沌接收机的联合测试 |
| 5.1.1 四进制混沌接收机的模块连接 |
| 5.1.2 四进制混沌接收机的Modelsim仿真 |
| 5.2 四进制混沌接收机的Modelsim仿真误码率分析 |
| 5.3 基于FPGA开发板的下载与测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）DCSK技术在混沌通信中的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 混沌掩盖技术 |
| 1.2.2 混沌参数调制技术 |
| 1.2.3 混沌扩频通信技术 |
| 1.2.4 混沌数字调制技术 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 混沌数字调制理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 混沌和混沌信号 |
| 2.2.1 混沌的定义 |
| 2.2.2 混沌的特性 |
| 2.2.3 混沌信号的产生 |
| 2.3 经典混沌数字调制 |
| 2.3.1 CSK系统 |
| 2.3.2 DCSK系统 |
| 2.3.3 CDSK系统 |
| 2.3.4 VDMA-DCSK系统 |
| 2.4 性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 无码间干扰CD-DCSK通信系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 无码间干扰CD-DCSK系统 |
| 3.2.1 无码间干扰CD-DCSK系统发送端结构 |
| 3.2.2 无码间干扰CD-DCSK系统接收端结构 |
| 3.3 性能分析 |
| 3.4 系统仿真结果分析 |
| 3.4.1 信号平方谱分析 |
| 3.4.2 误码性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于希尔伯特变换的多用户DCSK通信系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 HMU-DCSK系统模型 |
| 4.2.1 基于希尔比特变换的正交基信号设计原理 |
| 4.2.2 HMU-DCSK系统发送端结构 |
| 4.2.3 HMU-DCSK系统接收端结构 |
| 4.3 性能分析 |
| 4.4 效率对比 |
| 4.5 系统仿真结果分析 |
| 4.5.1 AWGN信道下HMU-DCSK系统仿真分析 |
| 4.5.2 Rayleigh平衰落信道下HMU-DCSK系统仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于循环移位的CSMU-DCSK通信系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CSMU-DCSK系统模型 |
| 5.2.1 CSMU-DCSK系统发送端结构 |
| 5.2.2 CSMU-DCSK系统接收端结构 |
| 5.2.3 性能分析 |
| 5.2.4 系统仿真结果分析 |
| 5.3 MISO-CSMU-DCSK系统模型 |
| 5.3.1 MISO-CSMU-DCSK系统发送端结构 |
| 5.3.2 MISO-CSMU-DCSK系统接收端结构 |
| 5.3.3 性能分析 |
| 5.3.4 系统仿真结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结束语 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（10）模数混合电光混沌系统及其在保密通信中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 选题的目的与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 主要工作及内容安排 |
| 2 模数混合电光混沌系统与光纤混沌保密通信的理论基础 |
| 2.1 混沌系统简介 |
| 2.2 模数混合电光混沌系统的理论基础 |
| 2.3 光纤混沌保密通信的理论基础 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 模数混合电光混沌系统 |
| 3.1 模数混合电光混沌系统研究背景 |
| 3.2 基于外部调制的模数混合电光混沌系统的研究 |
| 3.3 基于半导体激光器的模数混合电光混沌系统的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于模数混合电光混沌系统的“一次一密”高速保密传输 |
| 4.1 “一次一密”保密传输简介 |
| 4.2 “一次一密”保密传输系统的总体结构 |
| 4.3 同步真随机序列产生 |
| 4.4 “一次一密”加密 |
| 4.5 其它具体实现问题 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于模数混合电光混沌系统的OFDM保密传输 |
| 5.1 OFDM技术简介 |
| 5.2 原理和数学模型 |
| 5.3 仿真与结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于模数混合电光混沌系统的密钥分发 |
| 6.1 混沌密钥分发简介 |
| 6.2 方案原理 |
| 6.3 仿真与结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 思考与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 攻读博士学位期间取得的成果 |
四、混沌同步数字通信系统的调制与解调研究（论文参考文献）
- [1]基于概率成形的新型编码调制关键技术研究[D]. 任建新. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]光网络物理层安全认证及加密技术研究[D]. 王祥青. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]全光-电光反馈级联混沌系统时延及容量特性研究[D]. 录天凤. 北京邮电大学, 2021(01)
- [4]面向超高速光传输的信号处理技术研究[D]. 岳磊. 北京邮电大学, 2021(01)
- [5]卫星安全通信波形设计及性能优化研究[D]. 何其恢. 电子科技大学, 2021
- [6]仿鲸目哨声隐蔽水声通信方法研究[D]. 贾於清. 浙江大学, 2021(01)
- [7]基于FPGA的Duffing振子通信系统设计与实现[D]. 邵瑞. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [8]基于杜芬振子四进制混沌接收机的FPGA实现[D]. 胡梦君. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [9]DCSK技术在混沌通信中的研究[D]. 许嘉平. 重庆邮电大学, 2019(02)
- [10]模数混合电光混沌系统及其在保密通信中的应用研究[D]. 赵泽希. 华中科技大学, 2019(03)