상관지연편이변조 방식의 혼돈(Chaos) 통신 방식에서 비트오류율 성능 향상을 위한 새로운 혼돈 지도

Abstract

혼돈(Chaos) 통신 방식은 비주기성, 광대역성, 신호의 비예측성, 구현의 용이성 등의 특성을 가지고 있다. 이런 특성으로 인해 혼돈 신호를 사용하는 디지털 통신 방식에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 하지만 혼돈 통신 방식은 보안성이 우수하며 도청의 낮은 확률과 같은 장점을 가지고 있지만 다른 방식에 비해서 비트오류율(Bit Error Rate, BER) 성능이 안 좋다는 단점을 가진다. 기존의 혼돈 통신 방식 사용자는 여러 가지 혼돈 지도의 비트오류율 성능을 평가하고 비트오류율 성능이 좋은 혼돈 지도를 선택적으로 적용할 뿐 혼돈 지도의 확률밀도함수(Probability Density Function, PDF) 특성을 변화시킴으로써 비트오류율 성능을 개선시키려는 시도는 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 혼돈 신호를 확률밀도함수로 나타내고 초기조건, 매개변수 및 방정식을 변화시키면서 확률밀도함수의 변화를 측정한다. 상관지연편이변조 방식에서는 확률밀도함수가 변하면 혼돈 지도의 특성(혼돈 신호)이 변하고 이에 따라 비트오류율 성능도 변하게 된다. 따라서 비트오류율 성능을 좋게 하는 혼돈 신호의 확률밀도 함수 경향을 알아보고 이 결과를 토대로 비트오류율 성능이 우수한 새로운 혼돈 지도를 제안한다. Chaos communication systems have the characteristics such as non-periodic, wide-band, non-predictability of signals and easy implementation. There have been many studies about chaos communication systems because of these advantages. But, chaos communication systems have low BER(Bit Error Rate) compare to general digital communication system. Existing researches on chaos communication systems only analyze BER performance according to various chaos maps. There are no studies on analysis of BER performance according to PDF(Probability Density Function) of chaos maps. In this paper, we analyze the BER performance according to changing parameter, equation, and initial values of chaos map's PDF. In addition, we propose new chaos map to improve BER performance. Simulation results show that BER performance of CDSK(Correlation Delay Shift Keying) is changed when PDF of chaos map changed. And the proposed chaos map has a better BER performance compare to previous chaos maps such as Tent map, Logistic map, and Henon map.