【摘 要】
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混沌现象是二十世纪最重要的科学发现之一。它由确定性非线性动力学系统产生,具有许多特殊的性质：对初始条件的敏感依赖性,长期不可预测性,宽带白谱特性,非周期性等,这些性质
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混沌现象是二十世纪最重要的科学发现之一。它由确定性非线性动力学系统产生,具有许多特殊的性质：对初始条件的敏感依赖性,长期不可预测性,宽带白谱特性,非周期性等,这些性质彰显了混沌在通信领域有着诱人的应用前景和潜在的实用价值。而作为新兴的一种短距离无线通信技术——超宽带无线通信的独特优点是信号具有隐蔽性,能够在密集的多径环境下实现高速传输率。因此将混沌应用于超宽带通信已成为一个新的前沿课题,正受到越来越多的科技工作者的关注。本文对混沌及其在超宽带通信中的应用进行了初步研究。(1)混沌和超混沌信号发生器的设计。着重研究离散的Chebyshev映射、连续的统一混沌系统以及广义Lorenz系统和超混沌Lu系统这些系统混沌信号的产生。首先借助Matlab对这些系统进行了仿真实验,并对实验结果一一做了分析。在此基础之上,采用传统的模拟电路设计混沌信号发生器,同时基于Xilinx System Generator设计Chebyshev序列发生器和统一混沌信号发生器。研究表明：传统的模拟电路设计方法和新型的数字电路设计方法都可设计出混沌信号发生器,并且两者各有优缺点,但是新型的数字电路设计方法是未来的发展方向。(2)混沌与超混沌系统的同步研究。首先简述混沌的同步方法,并详细研究自适应反馈同步准则。然后基于自适应反馈法分别对参数已知和参数未知的统一混沌系统的同步进行理论分析和仿真实验。最后研究广义Lorenz系统和超混沌Lu系统的同步,并设计出它们的同步模拟电路。数值仿真和电路实验结果表明,自适应反馈同步法适用范围广,而且具有稳健、精度高等优点。(3)混沌在超宽带通信中的应用。首先回顾混沌应用于超宽带通信的两种方案——基于伪混沌跳时调制的通信方案和基于混沌脉冲位置调制方案,简述其原理、实现方法和性能。然后提出一种改进的混沌脉冲位置调制信号结构,分析和仿真了其在室内多径信道下的Rake接收机性能。
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