[发明专利]一种混沌声呐信号产生方法

摘要

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种混沌声呐信号产生方法。本发明主要是解决现有声呐信号存在的序列信号持续时间较长、效率低、抗多径干扰能力不强以及正交性差的技术问题。本发明采用的技术方案为：一种混沌声呐信号产生方法，包括以下步骤：1)、设置一个混沌序列发生器，表达式为xn+1＝F(xn,μ)＝μxn(1‑xn)；2)、选取分型参数μ∈(3.5699456,4)，并设置混沌初始密钥x0∈(0,1)；3)、将步骤2中混沌初始密钥和分型参数分别输入混沌序列发生器中，开始进行迭代；4)、记录每次迭代后的混沌序列的值Xn，迭代次数N为5000；5)、将产生的窄带混沌序列加载到FPGA的只读存储器中，并依次输出到14位的D/A转换器中，得到对应的混沌声呐信号波形。

主权项

一种混沌声呐信号产生方法，基于相位调制的逻辑斯谛(Logistic)映射以及现场可编程门阵列(FPGA)硬件电路实现，其特征在于，包括以下步骤：1)、设置一个混沌序列发生器，该混沌序列发生器选择扩频序列的Logistic映射作为在水声通信中的建模，表达式为xn+1＝F(xn,μ)＝μxn(1‑xn)，式中，xn为混沌序列发生器的反馈输入值，μ为分形参数，xn+1为混沌序列的输出值，n为正整数；2)、根据Logistic混沌序列的李雅普诺夫指数变化曲线，选取分型参数μ∈(3.5699456,4)，并设置混沌初始密钥x0∈(0,1)；3)、将步骤2)中混沌初始密钥和分型参数分别输入混沌序列发生器中，开始进行迭代，其中n为迭代次数，n从1递增到5000，序列迭代5000次，并根据迭代后混沌序列的概率密度函数，得到混沌序列的平均值为0.5，将每次迭代产生的输出值减去平均值0.5，使新的混沌序列Xn分布在(‑0.5,0.5)区间内；4)、记录每次迭代后的混沌序列的值Xn，迭代次数N为5000；①此混沌序列由N个chip构成的混沌序列，然后直接对扩频码的chip频率进行混沌调制，该混沌序列特性的频率为fi＝f0+BXi，式中，f0为第i个chip的中心频率，B为系统带宽，Xi为迭代后的混沌序列输出值，fi为具有混沌序列特性频率；②将N个chip首尾相连构成混沌扩频码型，每个chip的初始相位表示为其中，设第1个chip的相位为第i个chip的初始相位，t为每个chip的脉宽，i为迭代次数，i从1递增到5000，序列迭代次数为5000，将初始相位输入相位生成器中，开始进行迭代；③根据②中迭代产生的相位，对混沌序列进行相位调制，则每个chip的波形表示为其中，t为混沌序列的持续时间，chipi(t)表示随时间变化的chip波形，将其首尾相接，即构成窄带混沌序列；5)、将产生的窄带混沌序列加载到FPGA的只读存储器(ROM)中，由FPGA将只读存储器(ROM)中的数据依次输出到14位的D/A转换器中，得到对应的混沌声呐信号波形。