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隨之經(jīng)濟日益發(fā)展,人們的生活水平已有了質(zhì)的提高,對通信領(lǐng)域提出了新的更高要求。同時,在科技發(fā)展的浪潮中,各種新的技術(shù)應(yīng)運而生,逐漸應(yīng)用到通信領(lǐng)域中。在新時代下,就碼分多址技術(shù)而言,它已經(jīng)過了漫長的發(fā)展歷程,在通信領(lǐng)域中的地位日益凸顯。同時,在非線性科學(xué)研究中,混沌理論、混沌現(xiàn)象都是其核心的組成要素,是新時期具有廣闊應(yīng)用前景的理論之一。隨著碼分多址通信系統(tǒng)的不斷完善,混沌理論已被應(yīng)用到其中,為其長遠的發(fā)展道路提供了有利的保障。可見,站在客觀的角度,對混沌理論在其中的應(yīng)用予以分析具有一定的實踐意義。
1混沌理論概述
從某種意義上說,混沌并沒有嚴(yán)格的定義。通常情況下,它是指和隨機性外因無關(guān),卻和某種內(nèi)因有著必然聯(lián)系,并由此得出的具有隨機性特點的一種運動狀態(tài)。而混沌運動則是指在對應(yīng)的確定性系統(tǒng)中,那些局限于有限相空間的具有其不穩(wěn)定特征的運動。由于這種不穩(wěn)定性的存在,相關(guān)系統(tǒng)的長時間行為會呈現(xiàn)出一種混亂現(xiàn)象。就混沌理論而言,它和一系列的混沌現(xiàn)象都屬于非線性科學(xué)研究領(lǐng)域的核心組成部分。同時,它也充分展現(xiàn)了動力學(xué)系統(tǒng)理論的特點,屬于混沌學(xué)的新分支。為此,混沌理論被人們稱之為是在相對論、量子力學(xué)之后的一次歷史性的科學(xué)革命,具有劃時代的意義。在新時代下,由于混沌中具有的秩序性,隨機中展現(xiàn)的規(guī)律性等特點,混沌理論及其混沌現(xiàn)象已成為新時期科學(xué)界探討的火熱話題,混沌理論已逐漸完善,具有更好的發(fā)展前景。
2碼分多址通信系統(tǒng)概述
從某個側(cè)面而言,碼分多址這一概念來源于擴頻通信,CDMA是它的英文簡稱。就擴頻通信而言,它已有大約三十年的歷史。最早的時候,擴頻通信主要用于軍事方面,是重要的通信樞紐,在敵對環(huán)境中,可以充分利用擴頻技術(shù),來抵抗敵軍對通信系統(tǒng)造成的干擾,提供具有保密性質(zhì)的通信。隨之?dāng)U頻技術(shù)的逐漸完善,它也被應(yīng)用到民用通信方面。同時,集成電路技術(shù)的發(fā)展為碼分多址技術(shù)的進一步研究提供了有利的條件。隨著研究的不斷深入,碼分多址技術(shù)逐漸被應(yīng)用到數(shù)字蜂房類型的移動通信等領(lǐng)域,扮演著關(guān)鍵性的角色,已成為新時代科學(xué)界關(guān)注的焦點。以陸地蜂房移動通信系統(tǒng)為例,碼分多址技術(shù)的應(yīng)用主要是為了緩和無限用戶、有限頻帶二者間的矛盾,更好地滿足用戶多樣化的需求。此外,碼分多址技術(shù)具有多樣化的特點,比如,具有較強的抗干擾性、具有一定的軟切換能力,為經(jīng)濟而高效的個人通信提供了有利的支撐力量。就其基本思想而言,碼分多址是在通信系統(tǒng)發(fā)送端調(diào)制器的基礎(chǔ)上,引入的具有噪聲類型的偽隨機碼。換句話說,它是原信息信號的轉(zhuǎn)換,使對應(yīng)的信號頻譜以迅速擴展。通常情況下,一旦每個通信點都采用不同類型的PN碼進行區(qū)分,便會形成對應(yīng)的碼分多址系統(tǒng),也被叫做擴頻多址。
3碼分多址通信系統(tǒng)中混沌理論的應(yīng)用
隨著時代不斷演變,混沌理論已逐漸完善,逐漸被應(yīng)用到碼分多址通信系統(tǒng)中。主要是因為混沌信號具有一定的特殊性質(zhì),可以使相關(guān)混沌系統(tǒng)產(chǎn)生一定的混沌序列。而這些序列在現(xiàn)代化通信領(lǐng)域中發(fā)揮著不容忽視的作用,尤其是在具有保密功能的擴頻通信方面。因此,本文作者對混沌理論在碼分多址通信系統(tǒng)方面的應(yīng)用予以了分析。就其應(yīng)用而言,以混沌信號在保密通信方面的應(yīng)用為例,根據(jù)混沌信號的作用不同,可以對它進行不同的分類。比如,振幅隱蔽類型的通信。對于這方面,主要是以混沌信號為載波,可以將那些等待調(diào)制的信息以疊加的方式在上面發(fā)送。而在信息數(shù)據(jù)接收端,會把接收到的信號減去其中那些和調(diào)制信號一致的混沌信號。在此基礎(chǔ)上,便可以迅速調(diào)解出好那些有用的信息數(shù)據(jù),使混沌好隱蔽調(diào)制通信得以實現(xiàn)。需要注意的是:在混沌理論應(yīng)用過程中,被調(diào)制出的信息數(shù)據(jù)幅度不能超過混沌信號本身的幅度。比如,混沌參數(shù)調(diào)制通信,也被叫做混沌交換。以混沌參數(shù)領(lǐng)域為媒介,對應(yīng)的元件參數(shù)必須在該范圍內(nèi)。以此為基礎(chǔ),對混沌系統(tǒng)所具有的元件參數(shù)值進行合理化地調(diào)制,并使那些收、發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)同步、異步狀態(tài)。更為重要的是,混沌系統(tǒng)自身的行為需要以兩個吸引子為紐帶,實現(xiàn)彼此間的交換。最終,使保密通信得以實現(xiàn)。在碼分多址通信系統(tǒng)中,混沌信號在擴頻通信方面的應(yīng)用具有一定的優(yōu)勢。(1)在混沌信號應(yīng)用過程中,會出現(xiàn)很多可用碼組。以傳統(tǒng)型的偽隨機碼序列為例,其中的碼組數(shù)目并不是無限的,會受到相關(guān)方面的限制,而其中的優(yōu)選碼組特別少。但混沌信號的應(yīng)用可以為此提供無限的碼組,還有很多優(yōu)質(zhì)組,具有一定的自/互相關(guān)特性。(2)具有很好的保密性,可以有效防止重要信息數(shù)據(jù)的泄漏。在傳輸過程,混沌信號會使所傳出的信號頻譜像高斯白類型的噪聲。在傳輸過程中,很難引起注意。同時,在混沌信號應(yīng)用中,混沌序列已不僅僅是一種二元序列,可以使重要信息數(shù)據(jù)被破譯的可能性降到最低。而其中的混沌調(diào)制編碼序列也不會和信息位相對應(yīng),即使其中某一信息數(shù)據(jù)被破譯,也不會使傳輸中的信息被泄漏。
4結(jié)語
總而言之,在碼分多址通信系統(tǒng)中,混沌理論的應(yīng)用有著非常深遠的意義。它能夠使碼分多址類型的通信系統(tǒng)所具有的功能得以更好地呈現(xiàn),對數(shù)據(jù)信息的傳送具有更好的保密性,為我國相關(guān)工作的開展提供便利。同時,混沌理論的應(yīng)用能夠使碼分多址通信系統(tǒng)更加完善,不斷擴大其應(yīng)用范圍。從長遠的角度來說,碼分多址通信系統(tǒng)還需要進一步完善,但其必將會走上長遠的發(fā)展道路,使我國通信事業(yè)擁有更加廣闊的發(fā)展空間,步入更高的發(fā)展階段。
作者:曹君 單位:景德鎮(zhèn)學(xué)院