一種基于2FSK數字調制方式的Duffing混沌解調方法
摘 要：相干和非相干解調是2FSK數字通信中常用的方法，這兩種方法實現正確解調的前提是解調器的輸入信噪比不能太小，為了降低解調娶輸入信噪比，結合杜芬混沌系統所具有的較高檢測微弱周期信號的能力，提出杜芬系統解調2FSK數字信號的方法，但是由于傳統杜芬系統只適于檢測低頻信號，不能用于檢測高頻信號，因此建立了一種改進的杜芬系統，并將其運用到2FSK數字調制信號的解調過程中，Matlah仿真結果袁明，杜芬混沌接收系統可以有效地解調2FSK信號，另外，該系統還可以很好地抵制其他載波頻率信號的干擾．
關鍵詞：通信技術；2FSK數字調制；杜芬系統；解調：仿真
1 Sl 言 了混沌非相干解調系統。
在眾多的微弱信號檢測中，由于正弦信號的特殊性，使得正弦信號檢測理論和方法具有重要意義，特別在通信領域，正弦載波的檢測涉及到通信是否成功，因此具有極其重要作用。在通信系統設計中，總是希望在有效通信的情況下，盡量降低信噪比，這就要求接收系統具有檢測微弱周期信號的能力，在微弱正弦信號的檢測方面混沌系統占有重要地位，有關文獻[1—3]表明，杜芬(Duffing)系統對正弦信號檢測的信噪比達到了一】11 46 dB，然而目前時域方法處理信號的****信噪比門限只有一10 dB”，但是一般傳統的杜芬系統只檢測低頻正弦信號；
本文通過對系統的改進設計，提高了檢測頻率，并在此基礎上，采用杜芬系統對二進制數字調制的2FSK(二進制頻移鍵控)信號進行解調，建立2改進的Duffing混沌系統
Duffing系統”是在外部周期驅動力作用下產生混沌，其動力方程如下：
 式中，c和m為外加周期驅動力的幅度、頻率；6
為阻尼比；z．。i為非線性恢復力。
根據文獻[7—9]，當6=±1時，要求系統是混沌的，這種帶狀區域就是系統的混沌帶。
取b=1，m=1，C=0．8，系統在正弦信號驅動下產生的混沌相圖，如圖1所示。
方程式(1)的Duffing系統只能檢測低頻的正弦信號，為了使方程式(1)適應檢測高頻正弦信號，并且保持混沌狀態不變，對式(1)的系統狀態方程作如下修改。
與式(1)對應的系統動力學方程為
條件可以看出，系統(7)中的參數對Harnilton方程及M6ln汰ov判斷方法沒有影響，并且判斷混沌的域值也只是m的函數，不受系統其他參數的影響，很容易確定，當外加激勵的頻率發生
變化時，根據仿真結果發現，只要改變狀態方程的系數m，就能產生混沌信號，并且該混沌系統所能檢測與激勵信號cos(m≠)同頻率的正弦信號。
外加與激勵信號cos(m)同頻正弦信號時混沌系統相圖，如圖2所示。
I
圖2大尺度周期圖
可以看出混沌系統狀態是大尺度周期的，其中，6=O．5，c：l，∞=100 000 md／s。根據文獻[9]，分析式(2)～式(7)的推導過程，可以得出只，系統是混沌的，如果不加入外加信號，系統相圖與圖l是相似的，只是系統混沌狀態變化頻率遠大于圖l。
3 2FSK調制信號的Dung混沌接收解
調系統設計
由上文分析可以知道，Dumng混沌系統可以檢測正弦信號，當正弦信號加入Dumng混沌系統，系統是大尺度周期狀態，否則，系統是混 |
