前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇信號與通信論文范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

信號與通信論文范文第1篇

數(shù)字信號處理涉及到用數(shù)的序列表示的信號的處理，而多維數(shù)字信號處理則涉罰用多維陣列表示的信號的處理，例如對同時從幾個傳感器所接收的抽樣圖像和抽樣的時間波形的處理。由于信號是因而它可以用數(shù)字硬件處理，同時可以將信號處理的運(yùn)算規(guī)定為算法。

促使人們采用數(shù)字方法的是不言而喻的。數(shù)字方法既有效靈活。我們可以用數(shù)字系統(tǒng)使其有自適應(yīng)性并易于重新組合?？梢院芊奖愕匕褦?shù)字算法由一個廠商的設(shè)備上轉(zhuǎn)換到另一個廠商的設(shè)備上去，或者把專用數(shù)字硬件來實(shí)現(xiàn)。同樣，數(shù)字算法也可用來處理作為時間函數(shù)或空間信號，數(shù)字算法自然地和邏輯算符如模式分類相聯(lián)系。數(shù)字信號能夠長時間無差錯地存儲。對很多種應(yīng)用而言，數(shù)字方法Ⅸ其它方法更為簡單，對另外一些應(yīng)用，則可能根本不存在其他方法。多維信號處理是不同于一維信號處理，想在多維序列上實(shí)現(xiàn)的多運(yùn)算，例如抽樣、濾波和交換等，用于一維序列，然而，嚴(yán)格芯說，我們不得不說多終信號處理與一維信弓有很大差別的。

信號處理與一維信號處理還是有很大差別的，這是由三個因素造成的;(l)二維通常比一維問題包含的數(shù)據(jù)量大得多;(2)處理多維系統(tǒng)在數(shù)些上不如處理一維系統(tǒng)那樣完備；(3)多維信號處理有更多的自由度，這給系統(tǒng)設(shè)計音以一維情況中無法比擬的靈活性。雖然所有遞歸數(shù)字濾波器都是用差分方程實(shí)現(xiàn)的，一維情況下差分方程是全有序的，而在多維情況下差分方程僅是部分有序的，岡而就存在著靈活性，在一維情況小，離散傳里旰變換CDET)可以用快速傅里葉變換CEPT)算法來計算，而在多維情況下，有多且每一個OFT又可用多種AFT算法來計算。在一維情況下，我們可以調(diào)整速率。而且也可以調(diào)整抽排列。從另一方面來說，多維多項(xiàng)式不能進(jìn)行因式分解，而一維多項(xiàng)式是可以進(jìn)行因式分解的。因而在多維情況下，我們不能論及孤立的極，氣、孤立的零點(diǎn)及孤立的根。所以，多維信號處理與一維信號處理有相當(dāng)大的差別。在20世紀(jì)60年代初期，用數(shù)字系統(tǒng)來模仿模擬系統(tǒng)的想法，使得一維數(shù)字信號處毫的各種方法得到了發(fā)展。這樣，仿照模擬系統(tǒng)理論，創(chuàng)立了許多離散系統(tǒng)理論.隨后，當(dāng)數(shù)字系統(tǒng)可以很好地模仿模擬系統(tǒng)時，人們認(rèn)識到數(shù)字系統(tǒng)同時也可以完成更多的功能。由丁這種認(rèn)識及數(shù)字硬件工藝的有力推動，數(shù)字信號處理得到了發(fā)展，而且現(xiàn)今很多通用的方法，已成為數(shù)字方法所特有的，沒有與其等效的模擬方法，在發(fā)展多維數(shù)字信號處理時，可觀察到同一發(fā)展趨向。因?yàn)闆]有連續(xù)時間的(或模擬的)二維系統(tǒng)理論可以仿效，因而最初的二維系統(tǒng)是以一維系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，80年代后期，多數(shù)二維信號處理都是用可分的二維系統(tǒng)。可分的二維系統(tǒng)與用于二維數(shù)據(jù)的一維系統(tǒng)幾乎沒有差別。隨后，發(fā)展了獨(dú)特的多維算法，該算法相當(dāng)于一維算法的邏輯推理。這是一段失敗的時期，由干許多二維應(yīng)用要求數(shù)據(jù)量很大，且iT缺少二淮多項(xiàng)式太分解理論，很多一維方法不能很好地推廣到二維上來。我們現(xiàn)在正處于認(rèn)識的萌芽時代。計算機(jī)工業(yè)以其部件的小型化和價格日趨低廉而有助于我們解決數(shù)據(jù)量問題。盡管我們總是受限于數(shù)學(xué)問題，但仍然認(rèn)識到，多維系統(tǒng)也給了我們新的自由度。以上這些，使得該領(lǐng)域既富于挑戰(zhàn)性又無窮樂趣，電子信息技術(shù)的結(jié)合之軟件結(jié)臺，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中可用電產(chǎn)信息技術(shù)的地方，仍然可以在生產(chǎn)或很低的條件下使用人力或傳統(tǒng)機(jī)械。電予信息技術(shù)應(yīng)到限制，在不同領(lǐng)域和不同水平有各種原因，但爛有一個共大原因是缺乏認(rèn)識。沒有認(rèn)識，便沒有應(yīng)層。

事實(shí)上，在一維和二維信號處理理論之間有實(shí)質(zhì)性的差別，而在二維和更高維之間，除了計算上的復(fù)雜世方耐差異之外，似乎差別較小。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳云韜,廖桂生,田孝華.一種波達(dá)方向、頻率聯(lián)合估計快速算法[J]電波科學(xué)學(xué)報,2003,(04).

[2]呂鐵軍,王河,肖先賜.利用改進(jìn)遺傳算法的DOA估計[J]電波科學(xué)學(xué)報,2000,(04)

[3]劉全,雍玲,魏急波.二維虛擬ESPRIT算法的改進(jìn)[J]國防科技大學(xué)學(xué)報,2002,(03).

[4]呂澤均,肖先賜.一種沖擊噪聲環(huán)境中的二維DOA估計新方法[J]電子與信息學(xué)報,2004,(03).

[5]金梁,殷勤業(yè),李盈.時頻子空間擬合波達(dá)方向估計[J]電子學(xué)報,2001,(01).

[6]金梁,殷勤業(yè).時空DOA矩陣方法的分析與推廣[J]電子學(xué)報,2001,(03).

信號與通信論文范文第2篇

【關(guān)鍵詞】中壓寬帶 電力線 通信接入方式 信道特征 測試 分析

一、中壓電力線路的結(jié)構(gòu)與特征

中壓電網(wǎng)構(gòu)成相對簡單。與低壓線路相比，它能夠克服距離長短的限制，噪音較低，然而，供電系統(tǒng)僅適合于幾十赫茲低頻信號傳輸，如果進(jìn)行高頻信號傳輸，附加寬帶PLC的使用，就會產(chǎn)生一系列影響信號傳輸質(zhì)量的不良因素，如：通信串?dāng)_、信號泄漏、信號的干擾等，解決這些問題的唯一方法就是發(fā)明更加高端、更為先進(jìn)的PLC接入設(shè)備與調(diào)制方式。其中寬帶PLC中壓耦合接入設(shè)備成為重點(diǎn)探究的對象，經(jīng)研究其符合我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與特征。我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)圖如下所示：

從上圖可看出：我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括：高、中、低三個層次級別，變壓器將各個等級層次連接起來，這無疑成為了高載頻數(shù)據(jù)通信的一大障礙，所以，要想解除變壓器的限制，就要通過分級接入的方式來處理PLC寬帶鏈接，也就是要根據(jù)各個電壓級別層次來對應(yīng)設(shè)計出適應(yīng)性的接入設(shè)備。如圖展示，只有在中低壓中間設(shè)置合適的接入設(shè)備，才能確保遠(yuǎn)距離通訊的實(shí)現(xiàn)。

二、中壓寬帶PLC系統(tǒng)接入方式

這一系統(tǒng)接入涵蓋PLC 以及同其他寬帶通信網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商）之間的接口， 傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)與這一接口鏈接起來得到相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，其中包括傳輸信號于中壓線路的設(shè)備接口，這些傳輸?shù)男盘栃枰窘?jīng)MV-PLC主調(diào)制設(shè)備以及MV耦合裝置這兩項(xiàng)設(shè)備。

MV-PLC主調(diào)制設(shè)備是對中壓與低壓連接處的接口進(jìn)行調(diào)節(jié)，主要作用為將中壓線中所附帶的寬帶PLC數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換與調(diào)制，直接目標(biāo)為低壓線路，終極目的為網(wǎng)絡(luò)用戶。下面就第一個中壓PLC實(shí)驗(yàn)線路展開測試，把這一測試當(dāng)作理論探究的依據(jù)。

三、中壓線路信道測試與分析

（一）測試的目的與結(jié)果分析

目的：研究出更先進(jìn)的設(shè)計依據(jù)以及技術(shù)儲備為寬帶PLC逐步發(fā)展到中壓線路打下基礎(chǔ)，為全程中壓線路長距離接入做好技術(shù)與信息資源上的準(zhǔn)備。

（二）測試結(jié)果分析

1.阻抗特性分析

經(jīng)過實(shí)踐的操作運(yùn)行得出：中壓10kv配電線路的阻抗性能會受到測量方位、時間以及頻率等的影響，會隨著它們?nèi)プ兓?，變化幅度由?shù)十到上百的量，通過高頻信號發(fā)生器所出現(xiàn)的正弦電壓信號，設(shè)定1MHZ-30MHZ的頻率范圍，在500KHZ的頻率間查看阻抗變化。通過采集V1、V2來對應(yīng)計算出線路的阻抗值。下圖為測試整理后得出的中壓線路輸入阻抗變化圖：

2.噪聲特征分析

經(jīng)過實(shí)踐測試得出：中壓線路的有色背景噪聲大概在―60dBV/hz―80dBV/hz，同低壓線路的平均噪音對比起來，大約多出10 dBV/hz。而且其窄帶擾亂性噪音則更高。而且測試發(fā)現(xiàn)：中壓線路中各個測試點(diǎn)有色背景噪聲的PSD數(shù)值間沒有很大差別，其窄帶干擾也發(fā)生在小于25MHZ的范圍內(nèi)。由此可見，展開對線路上噪聲頻域以及進(jìn)行時等方面的分析是十分必要的。

3.衰減性分析

與低壓線路相比，中壓線路更容易發(fā)生衰減現(xiàn)象，而且相對嚴(yán)重。大概每100米衰減8―11db，但是，在1.7千米線路范圍內(nèi)也能夠順利進(jìn)行通信。當(dāng)將調(diào)制解調(diào)器的功率放大時，在各個測試長度中都能夠達(dá)到信息傳輸與通信通話等目的，實(shí)現(xiàn)了通訊水平的提高。各個測試點(diǎn)距離下的測試內(nèi)容與數(shù)據(jù)如下圖：

四、總結(jié)

為了提高通信質(zhì)量與水平就要促進(jìn)寬帶PLC系統(tǒng)向著中壓電力線路前進(jìn)，經(jīng)過不斷的實(shí)驗(yàn)與測試來提供大量寶貴的信息數(shù)據(jù)資源，并且在阻抗性、衰減性等加以發(fā)展與更新。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁道齊把握世界通信發(fā)展趨勢確立電力通信發(fā)展戰(zhàn)略[期刊論文]-電力系統(tǒng)自動化 1999（07）

[2]王喬晨；郭靜波；王贊基低壓配電網(wǎng)電力線高頻噪聲的測量與分析[期刊論文]-電力系統(tǒng)自動化 2002（01）

信號與通信論文范文第3篇

關(guān)鍵詞：擴(kuò)展頻譜通信；跳頻通信；Matlab

中圖分類號：TN914.43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）11（a）-0000-00

1 對跳頻通信進(jìn)行數(shù)學(xué)模型建立及對系統(tǒng)原理進(jìn)行描述

對于跳頻擴(kuò)頻通信，它的基本理論依據(jù)主要是根據(jù)信息論中的Shannon公式來的[4]，下式為它的具體公式描述：

c Blb（1 P / N）

在上式中，對于參數(shù)c、B、P及N，它們所代表的含義分別如下。其中，N，表示為噪聲功率；c，代表系統(tǒng)的信道容量（bits/s）；P，表示為信號的平均功率；對于B，則表示為系統(tǒng)的信道帶寬（Hz）。通過上式可以很明確、很清晰的知道，當(dāng)滿足一定條件（如在一定的信道容量之條件下），可以采用增加信道帶寬的辦法、或者通過減少發(fā)送信號功率的辦法等，來對信道的帶寬進(jìn)行減少、或者采取一定的方式來對信道的容量進(jìn)行提高，這樣就能夠增加發(fā)送信號方面的功率，更進(jìn)一步，使得信道的容量發(fā)生變化，并且不斷的得到提高 [5]。

對于跳頻系統(tǒng)，由于它的載波頻率是在不斷發(fā)生變化的，如果想要在接收機(jī)中對載波相位進(jìn)行跟蹤，很明顯，要實(shí)現(xiàn)該種情況是比較困難的，所以，在一般情況之下，我們是選擇可非相干解調(diào)方式作為跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的調(diào)制方式，并且，該種調(diào)制方式所具有的優(yōu)勢是其它調(diào)制方式不能夠相比的，而頻移鍵控FSK調(diào)制則是經(jīng)常采用的方式。對于數(shù)據(jù)載波為a（t），以及數(shù)據(jù)速度Ra，對它們的取值分別為+1和-1，當(dāng)進(jìn)行移頻鍵控調(diào)制（即頻率偏差為Δf）后，它所輸出的等效低通信號為b（t）[6]，具體的表達(dá)式如下式1-1所示：

b（t） exp（ j2πa（t ）f ） （1-1）

在跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，我們把偽隨機(jī)序列控制下的瞬時頻率定義為f（t）[7]，它會隨著時間的不斷改變，而對應(yīng)的瞬時頻率f（t）的取值在頻率點(diǎn)fi，i=1，2，3，4…，N上也會發(fā)生改變[8]。那么，對于跳頻載波信號，它的等效低通信號C（t）如下式：

c（t） exp（j2f （t）） （1-2）

對于跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，它主要是以跳頻載波來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)調(diào)制信號的頻率進(jìn)行搬移的一個過程[9]，通過這樣一個過程，則跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)所輸出的等效低頻信號d（t）如下式1-3所示；

d（t） b（t）c （t）

exp（j2（a（t）f f （t））） （1-3）

在跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的接收端，采用同步偽隨機(jī)碼控制的頻率、以及偽隨機(jī)變化的載波和接收信號作為混頻，在這樣的條件下，所得到的系統(tǒng)輸出信號為bxj，它的表達(dá)式如下式1-4所示： bsj （d（t） N（t） I（t））c （t）

exp（2 ja（t）f ） （N （t）

I（t））exp（ j2f （t）） ， （1-4）

對于上式1-4，它的參數(shù)N（t）、I（t）所代表的含義如下：N（t），它表示噪聲；I（t），它則表示干擾信號。通過采用同步跳變的本地恢復(fù)載波來實(shí)現(xiàn)對接收信號進(jìn)行混頻后，在這樣的情況下，就能得到解跳后的寬帶干擾信號、窄帶信號b（t）、以及信號噪聲等。

2 跳頻的主要技術(shù)指標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)

對于一個跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)而言，它所包括的技術(shù)指標(biāo)主要有：①跳頻頻率的數(shù)目；②跳頻的帶寬；③跳頻碼的周期；④跳頻的速率；⑤跳頻系統(tǒng)的同步時間。對于這些技術(shù)指標(biāo)，它們所代表的含義分別如下：①跳頻頻率的數(shù)目。在一般情況下，通過對跳頻信號的處理增益 ，這樣就能夠得到相等的跳頻點(diǎn)數(shù)。②跳頻的帶寬。在通常情況之下，跳頻的帶寬是與抗部分頻帶的干擾能力存在一定關(guān)系的。③跳頻碼的周期。倘若跳頻圖案的延續(xù)時間越長，那么，這樣就會使敵方破譯變得更加的困難，因此，其抗截獲 的能力就越強(qiáng)。④跳頻的速率。顧名思義，就是指每秒鐘頻率跳變的次數(shù)，決定跳頻圖案延續(xù)時間的長度。⑤跳頻系統(tǒng)的同步時間。針對該同步時間的相關(guān)定義是非常多的，但這里主要是指對于跳頻圖案，要使其系統(tǒng)收發(fā)雙方的時間達(dá)到一致，即完全同步，并且，對于通信所需要的相關(guān)時間也要進(jìn)行建立。

3 對系統(tǒng)進(jìn)行仿真模型的建立

3.1 對Simulink仿真工具進(jìn)行概述

在本論文的研究過程中，采用的仿真工具是基于MATLAB提供的仿真平臺Simulink。另外，采用Simulink仿真平臺來建模是很方便的，它所帶有的軟件包是能夠?qū)ο嚓P(guān)的稻萁行仿真、進(jìn)行分析的，是一個動態(tài)系統(tǒng)。它能夠支持的系統(tǒng)也是非常多的，如連續(xù)系統(tǒng)、線性系統(tǒng)等。

3.2 模型建立

在基于Simulink仿真軟件的基礎(chǔ)上面建立起來的跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真模型，通常情況之下，它能夠?qū)μl擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的整個工作過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控及反映相關(guān)的問題，對于系統(tǒng)擴(kuò)頻前后的頻譜，通過該仿真軟件能夠?qū)崟r的觀測。

4 對仿真結(jié)果進(jìn)行分析

為了更加準(zhǔn)確、更加合理的得到本論文研究的跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的仿真精確結(jié)果，所設(shè)定的相關(guān)仿真條件如下：對于所采用的跳頻載頻，它是采用偽隨機(jī)整數(shù)方面的信號控制系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的；對跳頻點(diǎn)數(shù)設(shè)定為64個；對于跳頻的頻率間隔，是把它設(shè)定為50跳/秒；數(shù)據(jù)調(diào)制采用FSK，并且頻率的間隔為200HZ；對于每個符號，它的采樣點(diǎn)數(shù)為120。我們把本次系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)的時間設(shè)定為1000s。

5 結(jié)束語

本論文首先對跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模進(jìn)行了簡單介紹，然后對跳頻通信的系統(tǒng)工作原理進(jìn)行了概述，對跳頻的主要技術(shù)指標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹，接著，對Simulink仿真工具進(jìn)行概述及對其進(jìn)行相關(guān)模型的建立，最后，就是采用Simulink仿真軟件對跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)進(jìn)行模型的建立，并進(jìn)行了仿真研究。在進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)前，設(shè)定了相關(guān)的仿真條件，如跳頻點(diǎn)數(shù)、采樣點(diǎn)數(shù)、跳頻頻率間隔等相關(guān)條件，這樣設(shè)定的目的是為了保證仿真的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳高平等.擴(kuò)頻通信技術(shù)在CDMA中的應(yīng)用[J].通信技術(shù)，2012，（07）：54-59.

信號與通信論文范文第4篇

【關(guān)鍵詞】混沌加密；光學(xué)通信；應(yīng)用

二十世紀(jì)六十年代，人們發(fā)現(xiàn)了混沌理論?；煦缋碚摷匆粋€給出混亂、隨機(jī)的分周期性結(jié)果的模型，卻是由確定的非線性微分方程構(gòu)成。混沌是一種形式非常復(fù)雜的運(yùn)動，看似雜亂無章的隨機(jī)運(yùn)動軌跡，卻是由一個確定方程模型得出?；煦鐚Τ跏紬l件的敏感度非常高。密碼技術(shù)是一種研究使用密碼進(jìn)行加密的技術(shù)，而隨著信息技術(shù)的發(fā)展，竊取加密密碼的方法越來越多，并且隨著傳統(tǒng)密碼技術(shù)的不斷使用和技術(shù)公開，傳統(tǒng)密碼技術(shù)的保密性已經(jīng)降低，所以一些新的密碼技術(shù)開始出現(xiàn)，其中包括混沌加密、量子密碼以及零知識證明等。本文首先介紹混沌加密密碼技術(shù)，然后介紹光學(xué)通信，最后重點(diǎn)探討混沌加密在光學(xué)通信中的應(yīng)用。

1.混沌加密

我們首先對混沌加密的相關(guān)內(nèi)容做一下簡單介紹，主要包括：混沌的特征、混沌加密的定義以及混沌加密的常用方法?；煦绲奶卣髦饕校夯煦邕\(yùn)動軌跡符合分?jǐn)?shù)維理論，混沌軌跡是有序與無序的結(jié)合、并且是有界的偽隨機(jī)軌跡，混沌運(yùn)動具有遍歷性，所有的混沌系統(tǒng)都具有幾個相同的常數(shù)、并且符合利亞普諾夫指數(shù)特性，混沌運(yùn)動的功率譜為連續(xù)譜線以及混沌系統(tǒng)具有正K熵等?；煦缂用苁且环N新的密碼技術(shù)，是將混沌技術(shù)與加密方法相結(jié)合的一種密碼加密技術(shù)?；煦缂用艿姆椒ㄓ泻芏喾N，根據(jù)不同的通信模式，可以選擇不同的加密方式與混沌技術(shù)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)信息的加密傳輸。混沌加密的常用方法主要包括：數(shù)字流混沌加密、數(shù)字信號混沌加密以及連續(xù)流混沌加密等。

2.光學(xué)通信

之所以將混沌加密應(yīng)用在光學(xué)通信中，是因?yàn)楣鈱W(xué)中存在混沌現(xiàn)象，這種混沌現(xiàn)象既包括時間混沌現(xiàn)象也包括空間混沌現(xiàn)象。光學(xué)通信是一種利用光波載波進(jìn)行通信的方式，其優(yōu)點(diǎn)是信息容量大、適應(yīng)性好、施工方便靈活、、保密性好、中繼距離長以及原材料來源廣等，光纖通信是光學(xué)通信中最重要的一種通信方式，已成為現(xiàn)代通信的重要支柱和發(fā)展趨勢。光纖通信系統(tǒng)的組成主要包括：數(shù)據(jù)信號源、光數(shù)據(jù)傳輸端、光學(xué)通道以及光數(shù)據(jù)接收端等。數(shù)據(jù)信號源包括所有的數(shù)據(jù)信號，具體體現(xiàn)為圖像、文字、語音以及其他數(shù)據(jù)等經(jīng)過編碼后所形成的的信號。光數(shù)據(jù)傳輸端主要包括調(diào)制解調(diào)器以及計算機(jī)等數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備。光學(xué)通道主要包括光纖和中繼放大器等。光數(shù)據(jù)接收端主要包括計算機(jī)等數(shù)據(jù)接收設(shè)備以及信號轉(zhuǎn)換器等。

3.探討混沌加密在光學(xué)通信中的應(yīng)用

在光學(xué)通信中，應(yīng)用混沌加密技術(shù)對明文進(jìn)行加密處理，以保證明文傳遞過程中的安全性和保密性。本文重點(diǎn)對混沌加密在光學(xué)通信中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。其內(nèi)容主要包括：混沌加密常用方法、光學(xué)通信中混沌加密通信常用方案以及光學(xué)通信中兩級加密的混沌加密通信方案。其中混沌加密常用方法主要包括：數(shù)字流混沌加密、數(shù)字信號混沌加密以及連續(xù)流混沌加密等。光學(xué)通信中混沌加密通信常用方案主要包括：混沌掩蓋加密方案、混沌鍵控加密方案、混沌參數(shù)加密方案以及混沌擴(kuò)頻加密方案等。

3.1混沌加密常用方法

連續(xù)流混沌加密方法：連續(xù)流混沌加密利用的加密處理方式是利用混沌信號來掩蓋明文，即使用混沌信號對明文進(jìn)行加密處理。連續(xù)流混沌加密方法常應(yīng)用在混沌掩蓋加密方案以及混沌參數(shù)加密方案中。其加密后的通信模式是模到模的形式。

數(shù)字流混沌加密方法：其加密后的通信模式是模到數(shù)再到模的形式。

數(shù)字信號混沌加密方法：其加密后的通信方式是數(shù)到數(shù)的形式。主要包括混沌時間序列調(diào)頻加密技術(shù)以及混沌時間編碼加密技術(shù)。主要是利用混沌數(shù)據(jù)信號對明文進(jìn)行加密。

3.2光學(xué)通信中混沌加密通信常用方案

在光學(xué)通信中，利用混沌加密技術(shù)進(jìn)行通信方案的步驟主要包括：先利用混沌加密方法對明文進(jìn)行加密（可以使用加密系統(tǒng)進(jìn)行這一過程），然后通過光釬進(jìn)行傳輸，接收端接收后，按照一定解密步驟進(jìn)行解密，恢復(fù)明文內(nèi)容。

混沌掩蓋加密方案：其掩蓋的方式主要有三種：一種是明文乘以密鑰，一種是明文加密鑰，一種是明文與密鑰進(jìn)行加法與乘法的結(jié)合。

混沌鍵控加密方案：其利用的加密方法主要為FM-DCSK數(shù)字信號加密方法。該方案具有良好的抗噪音能力，并且能夠不受系統(tǒng)參數(shù)不匹配的影響。

混沌參數(shù)加密方案：就是將明文與混沌系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行混合傳送的一種方案。這種方案增加了通信對參數(shù)的敏感程度。

混沌擴(kuò)頻加密方案：該方案中，擴(kuò)頻序列號一般是使用混沌時間序列，其加密方法是利用數(shù)字信號，該方案的抗噪音能力特別好。

3.3光學(xué)通信中兩級加密的混沌加密通信方案

為了進(jìn)一步保證傳輸信息的安全保密性，需要對明文進(jìn)行二次加密。其步驟是：首先先對明文進(jìn)行第一次加密（主要利用雙反饋混沌驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生密鑰1，然后將明文與密鑰1組合起來形成密文1），第二步是通過加密超混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的密鑰2對密文1進(jìn)行二次加密，形成密文2，第三步將密文2通過光纖進(jìn)行傳遞，同時將加密超混沌系統(tǒng)一起傳遞到接收端。第四步，接收端接收到密文2以及加密超混沌系統(tǒng)后，對密文2進(jìn)行解密，形成密文1，然后將密文1傳送到雙反饋混沌驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生密鑰1，然后將密文1進(jìn)行解密，通過濾波器破譯出明文。此外，還可以對二級加密通信進(jìn)行優(yōu)化，即使用EDFA（雙環(huán)摻餌光纖激光器）產(chǎn)生密鑰進(jìn)行加密。

4.結(jié)論

本文首先對混沌加密的相關(guān)內(nèi)容做一下簡單介紹，主要包括：混沌的特征、混沌加密的定義以及混沌加密的常用方法。然后我們簡單介紹了一下光學(xué)通信以及光纖通信，并且介紹了光纖通信的組成結(jié)構(gòu)。并且由于光學(xué)中存在混沌現(xiàn)象，所以我們在光學(xué)通信中應(yīng)用混沌加密技術(shù)進(jìn)行保密工作。最后本文重點(diǎn)探討了混沌加密在光學(xué)通信中的應(yīng)用，其內(nèi)容主要包括：混沌加密常用方法、光學(xué)通信中混沌加密通信常用方案以及光學(xué)通信中兩級加密的混沌加密通信方案。其中混沌加密常用方法主要包括：數(shù)字流混沌加密、數(shù)字信號混沌加密以及連續(xù)流混沌加密等。光學(xué)通信中混沌加密通信常用方案主要包括：混沌掩蓋加密方案、混沌鍵控加密方案、混沌參數(shù)加密方案以及混沌擴(kuò)頻加密方案等。

【參考文獻(xiàn)】

[1]馬瑞敏，陳繼紅，朱燕瓊.一種基于混沌加密的關(guān)系數(shù)據(jù)庫水印算法[J].南通大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2012，11（1）：13-27.

[2]徐寧，陳雪蓮，楊庚.基于改進(jìn)后多維數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)的多圖像光學(xué)加密算法的研究[J].物理學(xué)報，2013，62（8）：842021-842025.

信號與通信論文范文第5篇

在本屆與模擬技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域中，值得關(guān)注的是支持軟件無線電設(shè)備及多模接收設(shè)備的模擬濾波器技術(shù)、數(shù)字校正技術(shù)，以及性能接近晶體振蕩器的CMOS LC振蕩器。

最近幾年，面向軟件無線電以及認(rèn)知無線電的研發(fā)工作變得活躍起來。為了實(shí)現(xiàn)這兩種技術(shù)，可在寬頻帶中利用的RF收發(fā)器技術(shù)以及可重新配置的模擬基帶電路技術(shù)是必不可少的。

NEC支持軟件無線電設(shè)備的離散時間型低通濾波器采用Duty-cycle調(diào)制方式可變電壓／電流元器件(跨導(dǎo)器)，實(shí)現(xiàn)了從400kHz一30MHz的可變帶寬[3.1]。

PLL及振蕩器在高性能和新工藝方面也有進(jìn)展。加州大學(xué)圣地亞哥分校等的N分頻PLL，帶寬擴(kuò)展到975kHz，并利用量化噪聲適應(yīng)性消除電路改善了相位噪聲[19.2]。

另外，電源芯片則是在改善調(diào)節(jié)器的功率、效率以及提高速度、擴(kuò)展帶寬和降低電壓方面取得了進(jìn)展。美國亞利桑那州大學(xué)了供高效率功放使用的調(diào)節(jié)器，同時采用了AB類放大器和開關(guān)調(diào)節(jié)器[24.8]。

(夏普公司電子器件開發(fā)本部　藤本義久)

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器：實(shí)現(xiàn)了24GSPS和0.2V驅(qū)動所有指標(biāo)的記錄都被刷新

ADC／DAC等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域都在采用更先進(jìn)的工藝，并不斷降低電壓。入選本屆ISSCC的論文中有超過50％的論文采用了130nm以下的工藝，而采用65nm工藝的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的論文數(shù)量占到了全部論文的25％。

在工藝發(fā)展的帶動下，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的功耗在逐漸降低，品質(zhì)因數(shù)也在不斷改善。以前，衡量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器性能的指標(biāo)是速度、精度以及功耗。但最近，品質(zhì)因數(shù)與驅(qū)動電壓也和速度一起成為必需的評價指標(biāo)。其原因在于，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器在便攜式設(shè)備應(yīng)用中的重要性正在增加。在本屆會議上，這三個指標(biāo)均有所突破。

加拿大Nortel公司了速度最快的CMOS電路，采樣速率高達(dá)24GSPS[30.3]。該CMOS芯片采用90nm CMOS工藝制造，集成了160個通道的6位精度SAR型ADC，令其交替工作。從而實(shí)現(xiàn)了極高的采樣速率。

荷蘭特文特大學(xué)的ADC的品質(zhì)因數(shù)達(dá)到4.4fJ[12.4]，這一數(shù)值僅相當(dāng)于以往的1/10。獲得這一指標(biāo)的原因是，該產(chǎn)品采用了對電容電壓進(jìn)行分階段控制的技術(shù)。

在低電壓驅(qū)動方面，麻省理工學(xué)院了利用0.2V電壓驅(qū)動的Flash ADC[30.8]，并為此新開發(fā)了可利用亞閾值區(qū)電壓工作的技術(shù)。

(富士通研究所系統(tǒng)芯片電路開發(fā)研究所　冪本三六)

RF：基于CHOS工藝的毫米波PATHz高頻應(yīng)用進(jìn)入視野

與ISSCC 2007一樣，本屆會議上也陸續(xù)了許多基于CMOS工藝的毫米波電路。以前，面向60GHz或77GHz頻段的芯片是以化合物半導(dǎo)體為主，但在2006年出現(xiàn)了基于SiGe工藝的芯片，到2007年又有基于CMOS工藝的接收器。在本屆IS SCc上，終于也見到了采用CMOS工藝集成PA的毫米波芯片。于是，全部采用CMOS工藝的毫米波收發(fā)器開始具有現(xiàn)實(shí)意義。

NEC了面向60GHz頻段的收發(fā)器[31.1]。發(fā)射電路中集成有I/Q調(diào)制器、DA(驅(qū)動放大器)、VGA(可變增益放大器)和PA(功率放大器)。接收電路中集成有LNA(低噪聲放大器)、VGA、驅(qū)動放大器和I/Q解調(diào)器。PA的輸出功率達(dá)到8.4dBm，增益也高達(dá)10.3dB。

在頻率更高的接收器中，集成度也在不斷提高。加拿大多倫多大學(xué)和意法半導(dǎo)體共同了95GHz接收器[9.1]。該接收器采用65nmCMOS工藝，不僅集成了LNA、混頻器和IF放大器，而且集成了VCO和分頻器。工作頻率高達(dá)76GHz~95GHz，轉(zhuǎn)換增益為12.5dB，噪聲系數(shù)為7dB，VCO的相位噪聲是-95dBc/Hz(1MHz偏置)。該接收器的工作溫度甚至可以達(dá)到100℃。

基本電路的工作頻率也有顯著提高，超出毫米波而應(yīng)用到THz級頻率的CMOS技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn)。美國佛羅里達(dá)州大學(xué)的410GHz推一推振蕩器采用了45nm CMOS工藝[26.1]。由于其頻率太高，常規(guī)的探頭難以測量，因此芯片上還裝備了用于測量的天線。

(松下電器產(chǎn)業(yè)公司半導(dǎo)體器件研究中心　酒井啟之)

無線通信：UWB、手機(jī)和WLAN都在向更高的集成度發(fā)展

無線通信領(lǐng)域由“UWB相關(guān)技術(shù)”、“手機(jī)收發(fā)器”和“WLAN/WPAN(無線個人局域網(wǎng))收發(fā)器”等三個專題會議構(gòu)成。

在UWB相關(guān)技術(shù)的專題中最值得注意的論文是Alereon公司的UWB收發(fā)器[6.4]。而在手機(jī)收發(fā)器方面，ADI公司無需SAW濾波器的收發(fā)器對于今后的技術(shù)發(fā)展很有參考價值[10.2]。

WLAN方面，Atheros通信公司的2×2 MIMO SoC的論文頗為引人矚目，這款SoC支持IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)[20.2]。802.11n標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的高成本問題此前一直難以解決，但Atheros公司的這款SoC面積很小，很可能會獲得相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。該領(lǐng)域與數(shù)字SoC一樣，采用先進(jìn)工藝以提高集成度、進(jìn)而降低電壓的競爭非常激烈。2005年，支持IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)的SoC已經(jīng)達(dá)到很高的水平；其后，2006年了支持IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)的SoC;2007年支持2×2MIMO的無線模擬單元；2008年又了2×2MIMO的SoC，集成度每年都有所提高。

(東芝公司半導(dǎo)體研究開發(fā)中心　濱田基嗣)

有線通信：利用現(xiàn)有的傳輸線路向更高速度和更長距離發(fā)展利用DSP的補(bǔ)償超越以往極限

在該領(lǐng)域中引人注目的是數(shù)字加速技術(shù)，即將輸入到接收器的信號利用ADC采樣之后再使用DSP等進(jìn)行處理。當(dāng)利用已經(jīng)鋪設(shè)的現(xiàn)有傳輸線路進(jìn)行10Gbps的高速通信時，到達(dá)接收器的信號有可能會惡化，甚至不能保持發(fā)送時的原始信號狀態(tài)。在本屆會議上，首次了能夠自適應(yīng)地恢復(fù)信號并符合IEEE各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。

美國ClariPhy通信公司的收發(fā)器將使用300m多模光纖的數(shù)據(jù)傳輸速率從2.5 Gbps提高到了10Gbps[11.7]。這種收發(fā)器利用CMOS工藝將支持10Gbps的ADC和DSP集成在了一塊芯片上。美國Teranetics公司的收發(fā)器則將利用10Gbps雙絞線的通信距離從35m延伸到100m[5.5]。NTT公司的時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路可以兼顧到兩個方面：它能夠瞬時且同步地響應(yīng)脈沖串信 號輸入的第1位信號，也能夠容許160位的連續(xù)無翻轉(zhuǎn)信號[11.4]。該恢復(fù)電路是利用∑型DAC來提高頻率精度而實(shí)現(xiàn)的。

(NTT公司微系統(tǒng)集成研究所　大友佑輔)

高性能數(shù)字電路：工藝發(fā)展出現(xiàn)新挑戰(zhàn)芯片面臨功耗及特性不一致等問題

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍在遵循著摩爾定律不斷發(fā)展。在高性能數(shù)字電路領(lǐng)域，隨著工藝的繼續(xù)發(fā)展，出現(xiàn)了復(fù)雜度和集成度更高的處理器。在本屆ISSCC上，各公司及機(jī)構(gòu)針對高集成度芯片暴露出的問題提出了自己的技術(shù)方案。這些挑戰(zhàn)包括不斷增加的功耗，處理性能達(dá)到極限，工藝、電壓及溫度的不一致性等。

英特爾公司了4核Itanium處理器。這款處理器可以使用低達(dá)0.7V的電壓工作，從而減低了功耗。而且，為了提高可靠性，處理器的鎖存電路中采取了減小軟誤差率的措施[4.6和4.7]。在處理器的多內(nèi)核及多線程的發(fā)展過程中，Sun微系統(tǒng)公司也注意到應(yīng)該提高單線程的性能。該公司的SPARC處理器在進(jìn)一步發(fā)展亂序執(zhí)行能力以提高單線程性能的同時，總共可以并行執(zhí)行32個線程[4.1和4.2]。對于芯片的工藝、電壓及溫度的不一致性等問題，美國密歇根州大學(xué)了一種可自行修正延遲誤差的技術(shù)――Razor II[22.1]，可以動態(tài)地自動調(diào)節(jié)電壓及頻率。

(日立制作所信息／通信部門　丹場展雄)

低功耗數(shù)字電路：在降低功耗方面竭盡全力便攜式設(shè)備在性能方面又有突破

在低功耗數(shù)字電路領(lǐng)域引人注目的論文之一是英特爾公司的低功耗x86處理器[13.1]。采用45nmCMOS工藝和簡單的2-issue順序流水線，實(shí)現(xiàn)了2GHz的工作頻率和低于2W的功耗，比以往的x86處理器的功耗小一個數(shù)量級。此外，TI公司了用于手機(jī)的單芯片，采用了45nmCMOS工藝。

瑞薩科技等6家公司了用于手機(jī)的第3代單芯片產(chǎn)品，將基帶處理器和應(yīng)用處理器集成在一起[13.3]。該芯片將基于21個電壓域的電源關(guān)斷功能和部分時鐘激活功能組合起來，進(jìn)一步降低了功耗。同時，芯片中集成的存儲器管理單元可以讓用于媒體處理的IP核共享虛擬存儲器空間，并通過有效利用外部存儲器等措施實(shí)現(xiàn)了更高的性能。

索尼公司的圖像處理器讓人們感覺到便攜設(shè)備的畫面質(zhì)量正在不斷提高，并且圖像識別技術(shù)將得到靈活的應(yīng)用[16.4]，現(xiàn)在已經(jīng)有可能在便攜設(shè)備中采用H.264標(biāo)準(zhǔn)對HDTV信號進(jìn)行編／解碼處理。這款圖像處理器具有512GOPS的運(yùn)算性能，每秒鐘能處理60幅分辨率為1920×1080的圖像。在不斷提高分辨率的發(fā)展方向之后，這款處理器可能會引領(lǐng)新的潮流：通過圖像處理提高畫面質(zhì)量、并靈活應(yīng)用圖像識別和圖像檢索技術(shù)。

(日立制作所中央研究所　荒川文男)

存儲器領(lǐng)域：大容量、低成本、高速率、非易失新技術(shù)相繼問世

在NAND閃存方面，43nm-60nm、16Gb容量、3位，單元、34MHz(4值)／100MHz(2值)的擦寫速度等技術(shù)相繼推出。引人注目的未來技術(shù)是三星電子公司的45nm單元疊層型4Gb NAND閃存[28.3]。

SRAM方面，英特爾公司的45nm嵌入式SRAM首次采用了高k材料／金屬柵[21.1]。包括這一款在內(nèi)的4篇有關(guān)45nm SRAM的論文都了降低功耗、解決不一致性等的技術(shù)。

DRAM則在不斷提高速度。嵌入式DRAM方面，中國臺灣地區(qū)的TSMC利用65nm Bulk CMOS工藝實(shí)現(xiàn)了500MHz的工作頻率，并集成人SOI中。包括這一款在內(nèi)，總共有4篇關(guān)于65nm嵌入式DRAM的。三星電子公司了業(yè)界第一款支持GDDR5標(biāo)準(zhǔn)的圖形DRAM，實(shí)現(xiàn)了每引腳6Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率[14.5]。

(瑞薩科技公司　日高秀人)

攝像器件／醫(yī)療／顯示器／HEHS／傳感器：像素間距不到Iμm的攝像器件適于埋置在人體內(nèi)的放大器

美國斯坦福大學(xué)的攝像器件的像素間距極為窄小，只有0.7μm[2.3]。以往的產(chǎn)品中，最小的像素間距是1.2μm。新器件的間距比以前窄了40％。這款攝像器件在光電轉(zhuǎn)換和信號電荷的傳輸中使用了幀傳輸CCD。但其信號的讀取方法和CMOS傳感器類似，并采用CMOS工藝制造。

斯坦福大學(xué)在芯片上陣列配置了166×76個16×16的光電二極管(像素群)。包括不直接參與圖像生成的像素在內(nèi)，總像素數(shù)達(dá)323萬。該大學(xué)將這樣的配置叫做多孔徑(Multi-aperture)。該款攝像器件應(yīng)用了立體照相機(jī)的原理，可獲得所拍攝景物的縱深信息，并生成三維的圖像。

在東芝公司的CMOS傳感器中，除了RGB三原色之外，又增添了W(白色)[2.5]。當(dāng)所拍攝景物的照度很低時，可以提高畫面質(zhì)量。這款CMOS傳感器可以生成16個像素的全彩圖像，包括2個R像素、4個G像素、2個B像素以及8個W像素。而且，在曝光過程中可以把信號電荷從光電二極管排出，以避免出現(xiàn)白噪聲。因此，動態(tài)范圍得到了擴(kuò)展，可達(dá)14位灰階。

在醫(yī)療領(lǐng)域，美國Medtronic公司和MIT的放大器適用于檢測由于腦部病變而引起的神經(jīng)細(xì)胞的微弱信號[8.1]。其特點(diǎn)是放大時的噪聲及功耗都很低，能夠應(yīng)用于便攜式設(shè)備及可埋置在人體內(nèi)的設(shè)備中。

(索尼公司半導(dǎo)體亨業(yè)集團(tuán)　角博文)

未來技術(shù)：仿生電子，保健護(hù)理領(lǐng)域盛況空前近距離通信技術(shù)向高性能，多樣化發(fā)展

在本屆會議上，未來技術(shù)領(lǐng)域面向仿生／保健護(hù)理等相關(guān)領(lǐng)域提出了新的電路技術(shù)以及應(yīng)用方案。具體來說，包括生物信息的監(jiān)視技術(shù)以及可埋置于人體內(nèi)的芯片等。

日立制作所了關(guān)于實(shí)現(xiàn)人類生命活動可視化的技術(shù)[7.1]。該技術(shù)可以利用徽章型(體積為30cm3)的無線傳感器模塊連續(xù)監(jiān)視體溫4個月。產(chǎn)品的電池壽命是3年?？梢哉f，面向仿生／保健護(hù)理領(lǐng)域，這項(xiàng)成果顯示出電子技術(shù)新的應(yīng)用可能性。

此外，值得注意的領(lǐng)域是近距離通信技術(shù)，包括芯片與芯片之間的通信技術(shù)、人體局域網(wǎng)(BAN，body area network)以及RFID等技術(shù)。在上一屆會議上這些領(lǐng)域都曾經(jīng)受到關(guān)注，而在這一屆越發(fā)突出了高性能化和多樣化的進(jìn)展。

從2004年以來，日本慶應(yīng)義塾大學(xué)和東京大學(xué)的小組連續(xù)了采用電感耦合方式的芯片間通信技術(shù)。在本屆會議上，他們了采用異步方式的技術(shù)，同以前相比，通信速度提高了11倍[15.7]。利用和電容耦合方式相當(dāng)?shù)耐ㄐ潘俣?11Gbps)，可以實(shí)現(xiàn)5倍于電容耦合方式的通信距離。