CNN混沌特性分析及其在CDMA扩频码中的应用

论文摘要

在移动通信飞跃发展的今天,如何增大系统的容量、提高通信质量成为了核心的问题,而CDMA 蜂窝通信系统以其巨大的通信容量倍受关注。在CDMA 扩频通信中,扩频随机码的选取是核心和关键。由于混沌信号的复杂随机性,使用混沌系统进行扩频通信有良好的应用前景。混沌序列因为其良好的随机性和数量巨大,成为研究的焦点。混沌是一种现象和行为,而神经网络是一种特定计算模式的拓扑结构,它们有自身的特征,但也有共同的规律,即非线性动力学特性。细胞神经网络(CNN)是一种局部互连的面向大规模集成电路(VLSI)实现的人工神经网络,它是一种非线性动态系统。在一个简单的CNN 系统中就会有有趣的分形现象以及复杂的混沌动态特性出现。本文研究了CNN 其联接权参数的调节与网络的动力学行为之间的关系,计算机仿真结果表明,通过改变网络的某些参数,可以实现对网络动态行为的控制,且在很大的参数范围内,网络表现为混沌行为。利用CNN 的这种混沌行为,在一个CNN 系统中如果设定合理的参数,就可以产生混沌。对输出的模拟混沌信号进行过采样和最优量化,可得到性能优良的扩频序列。因其性能优越,容量巨大,所以对未来超大容量的扩频通信系统十分有用,前景广阔。本文介绍了一种用四阶CNN 混沌系统产生的多值随机码,并提出了一种多功能序列产生电路。实验表明,这种多值混沌码随机性能良好,能够很好的满足大容量的CDMA 通信系统的要求,从而为扩频通信找到了一种新的扩频序列的实现方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 移动通信的多址技术
• 1.2 扩频技术与扩频码
• 1.3 细胞神经网络
• 1.4 本文的结构安排
• 2 正交编码与伪随机序列
• 2.1 正交编码
• 2.2 伪随机序列
• 3 码分多址
• 3.1 多址技术
• 3.2 扩频技术的理论基础
• 3.3 直接序列调制扩频系统
• 4 细胞神经网络及其应用
• 4.1 细胞神经网络的提出
• 4.2 细胞神经网络模型简介
• 4.3 细胞神经网络的混沌现象
• 4.4 细胞神经网络在通信信号处理中的应用
• 5 CNN 混沌多值随机码
• 5.1 CNN 模型参数设定和混沌的产生
• 5.2 CNN 混沌系统的脉冲式同步
• 5.3 多值混沌序列的生成
• 5.4 CNN 多值序列的性能分析
• 5.5 通信系统仿真
• 6 全文总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文