1.一种混沌扩频水声通信方法,其特征在于,按以下步骤具体实施:步骤1、待发射的二进制信息表示为Bn={b1,b2,...,bn},其中bii={1,-1},ii=1,
2,......,n,bii代表的是第ii位二进制信息,将Bn转换为每个码元bii持续时间为Tb的方波信号u0;
步骤2、将混杂系统产生的混沌信号u作为混沌扩频序列,该混杂系统由连续状态和离散状态组成,其表达式如下:当 当 保持不变,
其中的
其中,参数w=2πf,β=f ln2,整数f为信号基带频率;离散状态s的切换周期为Tc=2π/w=1/f,离散状态s代表的二进制符号表示为si,i=1,2,......,l,l代表离散状态s符号切换的次数,扩频增益定义为L=Tb/Tc;
步骤3、将步骤1中得到的方波信号u0与步骤2中得到的混沌扩频序列u相乘得到扩频后的信号u1,表达式为u1=u0×u;
步骤4、对扩频后的信号u1加入同步信息,得到最终发射的信号u2,选取每位二进制信息bii对应的扩频序列u中含有的离散扩频码中的任意一位,如第j位对应的混沌信号片段作为该二进制信息的同步信息,j=1,2,......,L,将该同步信息放在每位二进制信息扩频后信号的前面或者后面;
每位二进制信息根据需要选择不同位的离散扩频码对应的混沌信号片段作为同步信息,以便设计不同的选取规则和插入位置,这有利于提高系统的保密性;
步骤5、接收端采用匹配滤波器,该滤波器表达式如下:其中,参数w、β、Tc定义与前文一致,将接收到的信号u3作为该匹配滤波器的输入信号,该匹配滤波器的输出信号为u4;
步骤6、对输出信号u4在特定时刻进行检测和符号判定,若该时刻信号u4检测的值大于0则判定为1,若该时刻信号u4检测的值小于0则判定为-
1,其符号检测表达式为:
σjj=sgn(u4(jjTc-Δt)), (4)其中Δt为延迟时间,jj表示是第几个检测点;
步骤7、将每位二进制信息对应的同步信息所对应的判定符号值与其对应的扩频信号段的判定符号值相乘,就能够恢复出发送的二进制信息,若每位二进制信息对应的同步信息判定符号值与其对应的扩频信息离散码段的判定符号值相同,则原始发射的二进制信息为1,否则,原始发射的二进制信息就为-1,得到对应的方波信号u5,即成。
2.根据权利要求1所述的混沌扩频水声通信方法,其特征在于:所述的步骤5中,采用了混沌匹配滤波器。