基于MATLAB/Simulink的相干混沌键控(CSK)通信系统建模与仿真

资 源 简 介

本项目利用Simulink平台构建完整的相干混沌键控通信系统仿真模型，涵盖混沌信号生成、数字调制、信道传输、相干解调及误码率分析，展示混沌载波在数字通信中的应用特性。

详 情 说 明

相干混沌键控（Coherent CSK）通信系统建模与仿真

项目介绍

本项目基于MathWorks Simulink平台，构建了一个完整的相干混沌键控（Coherent Chaos Shift Keying, CSK）数字通信系统仿真模型。系统利用混沌系统（如Lorenz系统或Chua电路）产生的混沌信号作为载波，实现二进制数字信息的调制、传输与相干解调。重点研究了在加性高斯白噪声（AWGN）信道条件下的传输特性与误码性能，为混沌通信系统的设计与分析提供有效的仿真工具。

功能特性

• 混沌信号生成：采用经典混沌系统（如Lorenz系统）建模，生成具有非周期、宽频谱特性的混沌载波。
• CSK数字调制：将二进制信源数据（0/1比特序列）映射到不同的混沌吸引子轨迹上进行调制。
• AWGN信道传输：模拟信号在加性高斯白噪声信道中的传输过程，支持信噪比（SNR）参数灵活配置。
• 相干解调：在接收端采用同步的混沌系统进行相干解调，恢复传输的二进制信息。
• 系统性能分析：

- 绘制不同信噪比下的误码率（BER）性能曲线。 - 生成解调信号的眼图，用于分析码间串扰与定时误差。 - 对比显示调制前后混沌信号的时域波形。 - 分析调制信号的功率谱密度，观察其频谱特性。 - 对比原始二进制序列与解调恢复的序列，直观展示传输效果。

使用方法

1. 打开项目：在MATLAB中打开项目主文件夹，确保所有文件位于当前路径或已被添加至路径。
2. 配置参数：运行主脚本文件，根据需要调整系统参数，包括：

- 二进制信源序列长度与速率。 - 混沌系统类型、初始条件及系统参数（如Lorenz系统的σ, ρ, β）。 - 信道信噪比（SNR）范围或特定值。 - 系统采样率、仿真时长等。

1. 运行仿真：执行主脚本，该脚本将调用并运行Simulink模型。Simulink模型是系统的核心实现。
2. 查看结果：仿真结束后，脚本将自动生成并显示各项性能分析图表，如BER曲线、眼图、时域波形对比图、频谱图以及数据对比结果。

系统要求

• 软件环境：需要安装MATLAB（建议R2018b或更高版本）及其Simulink组件。
• 硬件配置：无特殊要求，但处理长序列或高精度仿真时建议配备足够内存。

文件说明

主脚本文件承担了核心的调度与后处理功能。其主要能力包括：初始化仿真所需的全部参数，如混沌系统参数、信道条件与通信配置；负责启动并控制Simulink仿真模型的执行流程；在仿真完成后，对模型输出的原始数据进行处理与分析，计算关键性能指标如误码率，并生成包括误码率曲线、信号波形、眼图、频谱在内的综合性能分析报告与可视化图表。