一种基于强跟踪滤波混沌必威体育官网网址通信方法.pdfVIP

物 理 学报 ActaPhys．Sin．Vo1．64，No．14(2o15) 140501 一 种基于强跟踪滤波的混沌必威体育官网网址通信方法冰 李雄杰1)2)t 周东华 ) 1)(清华大学自动化系，北京 100084) 2)(浙江工商职业技术学院电子与信息工程系，宁波 315012) (2015年1月31日收到；2015年3月9日收到修改稿) 提出了一种基于强跟踪滤波器的混沌必威体育官网网址通信方法．在发送端，混沌映射和信息符号被建模成非线性状 态空间模型，信息符号被加性混沌掩盖或乘性混沌掩盖调制，然后通过信道输出．在接收端，驱动信号被接收， 使用带有贝叶斯分类器 (信息符号估计)的强跟踪滤波器算法动态地恢复信息符号．Logistic混沌映射的仿真 表明，当信息符号为二进制编码时，不管是加性混沌掩盖调制还是乘性混沌掩盖调制，强跟踪滤波器均能较好 地从混沌信号中恢复信息符号．与扩展卡尔曼滤波器相比，由于卡尔曼滤波器对于离散的信息符号跟踪能力 差，混沌映射 中信息符号难以恢复，比特误码率高．因此，这种基于强跟踪滤波器的混沌必威体育官网网址通信方法是有 效的． 关键词：必威体育官网网址通信，强跟踪滤波器，混沌，信息估计 PACS：05．45．Gg，05．45．Vx，84．40．Ua DOI：10．7498／aps．64．140501 文献 1『8]采用混沌导频信号实现混沌通信收发两 1 引 言 端的同步；文献 1『91采用混沌系统部分序列参数辨 识来实现必威体育官网网址通信；文献 [20】讨论了基于四翼混沌 在过去的几十年中，混沌是非线性科学中的一 系统受到扰动输入的必威体育官网网址通信；文献[21】讨论了混 个活跃的研究领域．由于混沌系统具有初值敏感 沌替代扩频调制后的发送信号的混沌性质． 性，在频域上具有 白噪声的特性，因而混沌系统常 信号处理领域的另一个进展 同样引人注 目． 常作为调制信号应用于必威体育官网网址通信系统中．迄今为 Zhou和Frank曾提 出了一种强跟踪滤波 fstrong 止，已先后提出了很多处理混沌必威体育官网网址通信的思想和 trackingfiltering，STF)算法 【，它可用于非线性 方法，如逆系统方法 1【】、观测器方法 [213】、系统论方 过程的状态估计．该算法主要有以下两个特点： 法 4【]。文献 [5，6】采用卡尔曼滤波恢复隐藏在混沌 11无论在状态平稳运行还是剧烈变化时，也无论系 中的信号；文献 7『，8】采用粒子滤波恢复隐藏在混 统是否达到稳定状态，它都具有很强的状态跟踪能 沌中的信号；文献f91利用Dul~ng振子在混沌载波 力；2)它具有较强的克服模型不确定度 的鲁棒性． 掩蔽中提取周期信号；文献 [10，l1]研究了非相干 光反馈、注入下两半导体激光器间的双 向混沌通 STF在本质上是一种具有次优渐消因子的扩展卡 信；文献 1『2—141分析了光纤混沌通信及色散补偿 尔曼滤波器，特别适用于非线性时变随机系统的状 对通信性能的影响；文献 1【51提出了基于正交混沌 态与参数估计． 序列的多用户混沌通信；文献 l『61使用等价控制法