张路蔚，刘凇佐，王嘉玮，陶剑锋

(1.杭州应用声学研究所，浙江 杭州 310012；2.哈尔滨工程大学，黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引 言

混沌是一种非线性的类伪随机的表现形式，易于产生、易于再生、确定性、类随机、非相关和种类众多是该系统的特点[1]。混沌序列是一种非周期码序列，具有码元库数量大、不同映射对应的混沌序列以及不同相位对应的混沌序列永远不重复的特点，混沌序列的统计特性可近似看作高斯白噪声[2]。将混沌序列应用在编码通信与调制通信中可以获得较强的抗截获性和保密性，因此，混沌通信将成为隐蔽水声通信中的一个重要发展方向[3]。经典的时间离散混沌映射系统包括逻辑斯蒂克(Logisic)映射、契比雪夫(Chebyshev)映射和帐篷(Tent)映射[4]。Patten时延差编码(Pattern Time Delay Shift Coding,PDS)在通信中为脉位编码，将信息调制到码元的时延信息中，不同的时延值代表不同的信息，具有较强的抗多普勒和抗多途扩展能力，但PDS采用的码元长度是固定的，这会导致通信速率的下降以及时间压缩扩展时解码带来的高误码率。混沌脉宽调制(Chaotic Pulse-Width Modulation,CPWM)和混沌脉位调制(Chaotic Pulse-Position Modulation,CPPM)是基于PSD体制提出的新技术，目前研究人员已经在水声通信应用中对这两种技术做出了探索性的研究[5]。CPPM技术最大的特点是其在非相干解调时不需要每一帧都加入同步头，而是具有自同步特性。之后相继提出了混沌脉冲宽度调制(CPWM)技术。不论是CPPM技术或是CPWM技术，每个完整混沌脉冲都只携带1 bit信息。本文研究了联合CPPM与CPWM技术，提出一种混沌脉位、脉宽联合调制的通信方法，将信息分别调制到混沌脉冲信号的脉位与脉宽上，使得一个完整脉冲携带2 bit信息，通信速率最高可提高到2倍，有效通信带宽增加，通信隐蔽性增强。……