传统连续电子信号通信系统在成熟的过程中, 受到传输信道的限定, 传输过程只能使用特定的信道, 一旦信道发生未变, 就会造成严重的信号泄露以及传输泄密。连续电子信号通信系统通常传输的是电子控制类信号, 泄密可能会造成严重的隐患[1]。为此设计基于混沌调制的连续电子信号通信系统, 解决连续电子信号通信系统保密性差的问题。
一、基于混沌调制的连续电子信号通信系统设计
(一) 硬件设计
信号混沌调制器是设计的基于混沌调制的连续电子信号通信系统硬件设计的核心, 信号混沌调制器主要由调制器模拟控制单元、信号混沌单元、输出单元、解调单元所构成, 信号混沌调制器能够自造写入内容的混沌信号, 并以此作为信息的载体, 进行稳定、连续的输出。连续电子信号通信系统的传输信道比较单一, 但是信道处于稳定状态, 因此只要满足收发双方信号混沌调制器发出的混沌信号同步, 就可以实现信息的保密[2]。信号混沌调制器能够通过符号动力学分析将现有的信息进行录入, 赋予不同的波形的载荷能力, 并且每一种波形的信息序列都可以设定。信号混沌调制器在系统中个把信号进行对等切换, 设置一定的协议数据, 便可以实现传输信息加密。
信号解调器与信号混沌调制器是对应, 当信号混沌调制器发出带有加密的载荷信号波时, 信号解调器将电子信号通信系统接受的信号进行解调处理。信号解调器在调试过程中与信号发射端的信号混沌调制器进行对应调制, 不管发射端的信号具备怎样的混沌载波, 都能够通过调制的方式进行解读。信号解调器还具备一个功能是信号误差补偿, 由于传输信道具备一定约束性, 造成载波信号的重叠共振, 在传输过程中会损耗一定的信息载波, 为此信号解调器会针对性的进行信号误差补偿, 将共振波去除, 修复识别载波。连续电子信号通信系统能够进行信息传输, 主要是通信单元中编码器与模拟控制器的作用。编码器能够在传输过程中根据不同情况选择不同的通信协议, 一般是用的是TCP/IP协议通信, 选择TCP/IP协议通信最大的好处是能够连接多个信息单元, 不受到连接端口的限制, 方便信号的输出[3]。模拟控制器是对编码器进行控制与信号模拟采集的装置, 模拟控制器与编码器通过无线控制连接, 这样可以摒弃传统方法中复杂的网线连接, 简化设备结构。
(二) 软件设计
本文系统软件部分设计中主要针对两个方面进行设计, 一是系统连接部分, 二是信号传输部分。对于连接部分选用GPRS前端编码, 连接信号解调器与信号混沌调制器, GPRS前端编码能够将连接IP进行固定, 固定式IP虽然传输速率没有移动式灵活, 但是稳定性要明显优于移动式, 方便信号混沌调制器进行加密处理, 防止发生数据丢包的现象。优化数据传输模块, 能够与硬件中的信号解调器、信号混沌调制器相呼应, 主要的传输机制都是通过数据传输模块实现的, 优化数据传输模块能够对加密的信号进行同载频的输出, 避免信号的跃迁与降级, 由于混沌调制功能的引入, 需要在传统的数据传输模块中导入相识度识别机制, 这样不会影响连续电子信号通信系统的信号传输概率。传输过程中, 混沌信号按照传输协议进行传输设定后, 便可以进行远程的数据加密传输。混沌信息数据集中, 载波上的信息与加密信息同属读取数据, 在进行解调过程中要计算数据特征之间混沌相似度, 避免信息读取的失误。混沌相似度是判别发射源信号与接收源信号是否同频的关键, 混沌相似度计算能够判断信号波之间相互关系的强弱变化、频率变换、赋予的符号动力学是否原理相同, 通过混沌相似度计算筛选出想要的传输信号。混沌相似度计算过程如下公式所示
公式中:iA表示发射源混沌信号集中第i个波的极值点与设定的接收源混沌信号之间的相似度;σ表示混沌同步信号的基函数的解调参数, 取值过程可以选定一定区间。当计算出来的iA值越接近取值, 那么混沌相似度越高, 即代表该信号源上的混沌载波与设定的混沌频率相同;当计算出来的iA值越接近0, 那么说明, 该波段的混沌载波与设定的载波不同, 标记为“异类”进行下一波段计算。
二、试验验证
使用传统连续电子信号通信系统与本文设计系统进行对比, 设定3种不同频段的传输信号波, 观察两系统之间的信号接收完整度, 在不同的模拟环境下, 将实验结果绘制在同一图像中, 以实验次数为横坐标, 以信号完整度为纵坐标, 实验结果如图1所示。
观察实验结果表明, 本文设计的基于混沌调制的连续电子信号通信系统在不同频段的信号完整度明显好于传统连续电子信号通信系统, 说明本文设计的系统具备极高的有效性。
三、结束语
本文设计基于混沌调制的连续电子信号通信系统, 通过引入混沌调制解决了传统连续电子信号通信系统的信号保密性差的问题, 希望通过本文的研究能够提升连续电子信号通信系统的传输有效性。
摘要：传统连续电子信号通信系统中存在保密性差的问题, 为此设计基于混沌调制的连续电子信号通信系统。系统硬件主要对信号解调器、信号混沌调制器、编码器以及模拟控制器进行设计, 软件主要对连接部分与信号传输部分进行优化设计, 用过软件与硬件的优化实现基于混沌调制的连续电子信号通信系统设计。实验结果表明设计的系统在传输保密性上具备极高的有效性。
关键词：混沌调制,连续电子信号,通信系统
参考文献
[1] 李海英, 任凤玉, 周胜利等.海南铁矿露天转地下三维探采结合方法[J].金属矿山, 2016, V45 (8) :24-27.
[2] 陈敏, 辛利民.大型露天铝土矿山内排土场安全作业参数研究[J].矿业研究与开发, 2017, 11 (7) :9-12.
[3] 李富, 邓国仕, 王德伟等.乌蒙山区探采结合井位探测物探方法综合研究[J].地质科技情报, 2017, 19 (5) :15-18.