混沌序列生成步骤及应用

1.多用户信息生成

信号发射时，根据不同用户预订信息不同，生成多种不同的语音或者图像转成的二进制电信号，即多个用户信息，如图4-31 所示，例：U1表示信号长度为P 的用户信息1，指用户1 预订的关于道路中红绿灯情况信息产生的二进制电信号；U2表示信号长度为P 的用户信息2，指用户2 预订的关于道路拥堵情况信息产生的二进制电信号；U3表示信号长度为P 的用户信息3，指表示用户3 预订的关于道路拥堵和红绿灯情况信息产生的二进制电信号。

2.混沌序列生成

针对每一个用户信息生成长度为L 的混沌二值序列，即得到所需要的长度为L 的N 个混沌二值序列组Xn。具体步骤参照混沌序列生成部分。

3.混沌扩频

参照图4-31，将用户信息U1和与其对应的混沌二值序列X1通过扩频运算转换成对应的长度为L*P 的扩频序列SP1，将用户信息U2和与其对应的混沌二值序列X2通过扩频运算转换成对应长度为L*P的扩频序列SP2，以此类推，将用户信息Un 和与其对应的混沌二值序列Xn 通过扩频运算转换成对应长度为L*P 的扩频序列SPn，将多个扩频序列进行或运算，得到总长度为L*P 的扩频序列SP_ALL。

4.PPM 调制

对总的扩频序列SP_ALL 进行PPM 调制，将调制后的信号PPM_DATA 经过LED 光信号发送电路发送出去。LED 光信号发送电路如图4-34 所示，LED 光信号发送电路包括并串转换电路、FPGA 芯片、LED 灯驱动电路、LED 灯，其中并串转换电路用于将并行的PPM 调制信号转换成串行信号；FPGA 芯片用于将处理后的信号进行输出；LED 灯驱动电路用于驱动LED 灯正常工作。

图4-34　 LED 光信号发送电路图(www.xing528.com)

5.PPM 解调

将接收机接收到的LED 光信号转换成电信号，如图4-35 所示， LED 光接收电路包括PD 光电转换电路、放大电路、数据采集电路、滤波电路，其中PD 光电转换电路用于将接收到的光信号转换成电信号；放大电路用于将接收到的微弱电信号进行放大；数据采集电路用于将放大的电信号转换成数字信号；滤波电路用于滤除噪声。将所述电信号去除同步信息后转换成PPM解调后的扩频序列，对该序列进行PPM 解调运算。

图4-35　LED 光接收电路图

6 混沌解扩

将PPM 解调后的扩频序列与n 个混沌二值序列分别进行解扩运算，得到n 个恢复信息；相关解扩运算指将PPM 解调后的扩频序列与n 个混沌二值序列分别进行相关，设置阈值，通过门限判决，得到n 个恢复用户信息，图4-36 为解扩方框图。参照图4-36，用户1 信息恢复过程，将PPM 解调后的扩频序列R_SP_ALL(i)与混沌二值序列X1(i)分别进行相关运算，通过门限判决，得到恢复用户信息1，即R_U1(p)。其他恢复用户信息参照用户1 恢复过程。

图4-36　解扩方框图