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1混沌理論的定義

混沌理論的定義最初由科學(xué)家李天巖和YorkeJ從遍歷論中的測度理論中綜合分析得出。DevaneyR•L從拓?fù)涞慕嵌瘸霭l(fā)給予了混沌理論新的定義，其定義為：設(shè)定C為以數(shù)據(jù)集合點(diǎn)，t：C→C就可以被稱為是在C上的混沌表現(xiàn)，那么還可以得出這幾點(diǎn)理論，即：t存在對初始數(shù)值的銘感依賴性；t是通過拓?fù)鋫鬟f得到的；周期點(diǎn)將會在C周圍出現(xiàn)稠密狀態(tài)。從這一點(diǎn)來看說明混沌理論具有這三種要素，即：不可預(yù)測性、不可分解性和成分規(guī)律性。由于t對初始數(shù)值具有一定的依賴性。因此混沌系統(tǒng)是無法測量的；因?yàn)榇嬖谝欢ǖ耐負(fù)鋫鬟f性，因此不可以被分為兩個(gè)子系統(tǒng)；但是，在混沌環(huán)境下還是存在一定的成分規(guī)律性，也將是我們常說的稠密周期性。

2碼分多址的概念

碼分多址主要包含以下兩大技術(shù)：

2.1碼分技術(shù)是最為基礎(chǔ)的拓?fù)浼夹g(shù)擴(kuò)頻通信是一種特殊的通信方式，在上個(gè)世紀(jì)中被廣泛用于軍用通信系統(tǒng)中，直至八十年代后，擴(kuò)頻通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，逐步進(jìn)入民用通信體系當(dāng)中，引起了更多技術(shù)人員的注意。由于通過分析擴(kuò)頻通信技術(shù)能夠得到碼分多址，從而讓擴(kuò)頻通信在民用通信體系中的應(yīng)用前景更加廣闊。

2.2多址技術(shù)從通信的本質(zhì)來看，多址技術(shù)和問題其實(shí)就是一個(gè)濾波問題。在同一個(gè)多址系統(tǒng)環(huán)境下，很多用戶可以同時(shí)擁有同一種通信傳輸媒介，所以，我們必須采用一種信號分離技術(shù)或?yàn)V波方式來區(qū)分不同用戶的傳輸信號。目前，我們常見的信號分離技術(shù)主要有以下幾種：（1）利用不同傳輸波形來區(qū)分出不同信號的碼分多址。（2）利用定向天線矩陣來實(shí)現(xiàn)信號區(qū)分的空分多址。（3）使用濾波器來實(shí)現(xiàn)的頻分多址。（4）應(yīng)用時(shí)間段落控制的時(shí)分多址。從理論的角度來理解，無論是哪一種信號區(qū)分技術(shù)，其提供的區(qū)分容量都是相同的。但是綜合分析蜂窩通信系統(tǒng)中的各項(xiàng)因素，筆者發(fā)現(xiàn)碼分多址技術(shù)能夠比其他三種多址技術(shù)更加有效。

3基于混沌理論下的收發(fā)端保持同步的通信技術(shù)

3.1混沌模擬通信混沌模擬通信是一種最早基于混沌理論的通信研究，研究的重點(diǎn)就是講混沌同步作為技術(shù)基礎(chǔ)，將小量的通信信號分層疊加在混沌信號層之上，同時(shí)在使用一個(gè)同步性高的混沌信號調(diào)制出需要使用的信號。（1）混沌調(diào)制混沌調(diào)制科學(xué)人員將混沌信號應(yīng)用于擴(kuò)頻通信的一種方法，起技術(shù)的基本思想就是使用一個(gè)類似白噪聲的寬譜信號去調(diào)制所需的信號。（2）參數(shù)調(diào)制技術(shù)參數(shù)調(diào)制技術(shù)又可被稱為混動通信技術(shù)的開關(guān)，其技術(shù)思想就是講一些二進(jìn)制的信息流通過調(diào)制的方式能夠出現(xiàn)在混動系統(tǒng)中動力學(xué)中的某一參數(shù)之上，然后能夠在信息接收端能夠估算出這些參數(shù)，從而調(diào)制出正確的信息流。

3.2混沌數(shù)字通信通過使用混沌數(shù)字編發(fā)的系統(tǒng)來對通信信號進(jìn)行保密處理，這樣比連續(xù)使用混沌系統(tǒng)更加容易，而且具有高度的保密性，所以，二十一世紀(jì)的通信更加趨于數(shù)字化發(fā)展。（1）碼分多址支擴(kuò)基帶通信系統(tǒng)使用混沌序列來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PN序列就能夠成為混沌序列中地址碼的擴(kuò)頻多址系統(tǒng)，該項(xiàng)系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)和數(shù)據(jù)序列的檢測與PN序列的地址碼檢測方式基本相同，通常情況下是在發(fā)送端進(jìn)行擴(kuò)頻和載波的調(diào)制處理，而在接收端則使用相關(guān)檢測方式來恢復(fù)數(shù)據(jù)。該項(xiàng)系統(tǒng)的信息同步方式也與傳統(tǒng)系統(tǒng)的方法基本相同，主要是在信息傳遞之前，先周期性的預(yù)判信息的同步序列，從而能夠便于信息接收端捕獲信息和對信息進(jìn)行跟蹤。但是這個(gè)系統(tǒng)會涉及到兩個(gè)問題，即：偽隨機(jī)編號的調(diào)制和處理相關(guān)信息，其中前一個(gè)問題的核心理念就是要負(fù)荷擴(kuò)頻通信要求來進(jìn)行隨機(jī)序列排序。（2）基于非線性遞歸數(shù)字濾波器的數(shù)字混沌通信將非線性遞歸數(shù)字濾波器通過重組構(gòu)建成為一個(gè)世紀(jì)混動系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)：當(dāng)一個(gè)實(shí)際性的離散混沌系統(tǒng)形成時(shí)，那么首先出現(xiàn)的問題就是“字長效應(yīng)”，也將是精度限制。由于混沌映射的參數(shù)和狀態(tài)只能用戶表示有限的精度，從而讓其在理論上是一個(gè)混的系統(tǒng)，但是在實(shí)際當(dāng)中卻只是一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)，并且還會隨著數(shù)字而不斷的增長，增長周期也會隨之加快。（3）通過DB同步來實(shí)現(xiàn)的數(shù)字混動通信高速性和準(zhǔn)確性和DB同步系統(tǒng)的主要特點(diǎn)，也是其最大的技術(shù)優(yōu)勢。高速性主要是指兩個(gè)不同初始數(shù)值的系統(tǒng)，只要能夠進(jìn)行限步疊送就能夠?qū)崿F(xiàn)完美同步；而準(zhǔn)確性則是指兩個(gè)系統(tǒng)在同步之后，從理論的角度來分析，兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)應(yīng)該是完全相同的。科學(xué)家Angeli和他的實(shí)驗(yàn)小組通過利用DB同步的優(yōu)勢，創(chuàng)建出了一個(gè)基于混沌理論的數(shù)字混動保密通信方案。該套系統(tǒng)中的混沌映射具有兩個(gè)完全相同的動力學(xué)方程，并且具備充分的DB同步優(yōu)勢。筆者假設(shè)需要N步迭代就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)同步。

4結(jié)束語

在碼分多址通信系統(tǒng)中應(yīng)用混動理論還是一個(gè)比較前沿的課題，其中還存在很多問題亟待我們?nèi)ソ鉀Q，因此，深入研究混沌理論的深層含義是十分有必要的，并且結(jié)合碼分多址通信系統(tǒng)的特點(diǎn)來進(jìn)行多角度研究。

作者：鄭坤 單位：武警吉林總隊(duì)網(wǎng)管中心