[发明专利]低峰均功率比的混沌信号的生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低峰均功率比的混沌信号的生成方法。

背景技术

混沌是确定的非线性系统产生的伪随机现象，具有初值敏感性和宽带特征。由于简单的 非线性动力系统能产生复杂的动力学行为，因此混沌在通信和雷达等诸多应用领域得到了广 泛的关注。寻找系统代数方程简单而混沌吸引子拓扑结构复杂的三维混沌系统，是混沌动力 学理论及其工程应用研究的重要课题。

信息与通信系统中发射信号的峰均功率比(PAPR)是影响功率放大器效率的一项关键指标 。众所周知，正弦信号和一些常数功率调制信号具有约为2的最优PAPR，而混沌信号则具有 远大于2的高PAPR，因此如何降低混沌信号的PAPR已成为了本领域要解决的技术难题。本文 提出了一种特殊的非线性耦合策略，用于产生PAPR约为2的类正弦混沌信号。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低峰均功率比的混沌信号的生成方法，以产生峰 均功率比约为2的混沌信号。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种低峰均功率比的混沌信号的生成方法，包括： 将混沌信号振荡器输出的混沌信号以非线性方式耦合到正弦信号振荡器上，即得出一个混沌 耦合振荡器；该混沌耦合振荡器的输出信号即为低峰均功率比的混沌信号。

具体地，所述正弦信号振荡器为考毕子振荡器(即colpitts振荡器)，或由范德波尔方程 构成的振荡器。

具体地，所述混沌信号振荡器为Lorenz系统、Chen系统、Lü系统或蔡氏混沌电路。

具体地，所述混沌信号振荡器输出的混沌信号x_c(t)经增益B后与直流电压A相加构成一 个耦合函数M(x_c)，M(x_c)＝A+Bx_c，再以非线性方式耦合到正弦信号振荡器上。

本发明具有积极的效果：(1)本发明的低峰均功率比的混沌信号的生成方法，提出了 一个混沌耦合振荡器，其生成的混沌信号具有确定性和正的李雅谱诺夫指数，尤其具有接近 于正弦波信号的低峰均功率比(PAPR)。因此，本发明的非线性耦合策略可以有效地降低混沌 信号的PAPR值，有效地克服在混沌通信和各种基于混沌的信息系统中混沌振荡器的主要缺点 。

附图说明

图1为实施例中低峰均功率比的混沌信号的生成方法的示意图；

图2a为实施例中的振荡器(4)的相轨图；

图2b为实施例中的Lorenz混沌系统(6)的混沌吸引子；

图2c为实施例中的z(t)的正弦波形；

图2d为实施例中的x_c(t)的混沌波形；

图3a为实施例中情形1时混沌耦合振荡器输出的相轨图；

图3b为实施例中情形1时混沌耦合振荡器输出的z_m(t)的功率谱；

图3c为实施例中情形1时混沌耦合振荡器输出的y_m(t)的混沌波形；

图3d为实施例中情形1时混沌耦合振荡器输出的z_m(t)的混沌波形；

图4a为实施例中情形2时混沌耦合振荡器输出的相轨图；

图4b为实施例中情形2时混沌耦合振荡器输出的z_m(t)的功率谱；

图4c为实施例中情形2时混沌耦合振荡器输出的y_m(t)的混沌波形；

图4d为实施例中情形2时混沌耦合振荡器输出的z_m(t)的混沌波形；

图5a为在时间序列中嵌入时间延迟Δt＝1秒的重构吸引子时情形1的混沌耦合系统(8) 产生的波形图；

图5b为在时间序列中嵌入时间延迟Δt＝1秒的重构吸引子时情形2的混沌耦合系统(8) 产生的波形图。

具体实施方式

本实施例的一种低峰均功率比的混沌信号的生成方法，包括：将混沌信号振荡器输出的 混沌信号以非线性方式耦合到正弦信号振荡器上，即得出一个混沌耦合振荡器；该混沌耦合 振荡器的输出信号即为低峰均功率比的混沌信号。

所述正弦信号振荡器为考毕子振荡器，或由范德波尔方程构成的振荡器。

所述混沌信号振荡器为Lorenz系统、Chen系统、L低郴虿淌匣煦绲缏贰