Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   9 , No .   5 Octo ber   201 9 , pp.  3550 ~ 35 57   IS S N:  20 88 - 8708 DOI: 10 .11 591/ ijece . v 9 i 5 . pp3550 - 35 57           3550       Journ al h om e page http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Effici ent   e rror  c orre cting   schem e for c h aos  s hi f k ey ing sign als       Hikma t N. Ab dull ah 1 Tham ir  R . Saee d 2 Asaad H.  S ahar 3   1 Coll ege of   Infor m at i on  Eng i neer ing,   Al - Nah rai n   Univer sit y Ira q   2 ,3 Dep art m ent   of   Elec tr ical Engi n ee ring ,   Univ ersity   of  T ec hno log y ,   Ir aq       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ju l   31 , 2 01 8   Re vised  Ma r   19 , 2 01 9   Accepte Apr   9 , 2 01 9       An  eff ec ti v e   err or - cor recti on  sc heme  base on  norm al iz ed  cor r el a ti on  for  non  cohe r ent   c haos  comm unic at ion  s y stem  w it no  r edundanc y   bit is   proposed  in  thi s   pape r .   m odi fie logi sti m a is  used  in  th proposed   sche m for  gene rating  two  seque nce s,  one  for   eve r y   d at bi t   val ue,   in  a   m anne tha the   i nit ial  val u of  the   next   cha o ti se quenc is  set  b y   the   sec on d   val ue  of  the   pre sent  cha o ti c   seque nce   of  the   sim il ar   s y m bol.   Thi s   arr ange m ent,  th us,  has  the   cre a ti on  of  succ essive  cha o ti s equ enc es  wit h   ide ntica cha o tic  d y n amics  for  err or  cor re ct io purpose.   The  det ectio n   s y m bol  is  per fo rm ed  prior  to  c orre ction,   on  th basis  of  th suboptimal   rec e ive which  a nchor on  the   computat ion  of  t he  shortest  distance   exi st ing   bet wee th re ce iv ed  seque nc e   and  the   m odifi ed  logi sti m ap’ cha otic   tra j ec tor y .   Th e   result of  t he  sim ula ti on   rev e al   not ice abl Eb/ No   improvem ent   b y   the   proposed  sc heme  over   the   p rior  to  the   err or -   cor recti ng   sche m with  the  improvem ent   inc rea sing  when eve the r is  increa se  in  the  num ber   of  sequ enc e   N.  Prior   t the  err or - cor r ec t ing  sche m e   when  N=8,   gai of   1. 3   dB  i ac complished   in  E b /N o   at  10 - bit   err or  prob ability .   On  th e   basis  of  norm al i ze cor re la t ion,  t he  m ost  eff i cient   point   in  our   pro posed  err or   cor recti on  sch e m is t he absence  of  an y   red und a nt  bit n ee ded   wi th  m ini m um  del a y   proc edur e ,   in  cont rast  to  ea rlier   m et hod  tha was  base on  suboptimal  m et hod  det e ct io and  cor recti on .   Such  per form anc would  ren der   the   sche m e   good  ca nd ida t f or  applications  r equi ring   high rates of  d at a   tr ansm ission.   Ke yw or d s :   Chan nel c od i ng   Chaotic  s hift  ke yi ng   Error co rr ect i on alg ori thm   Norm al iz ed  cor relat ion     Subopti m a l detec ti on   Copyright   ©   201 9   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Asaa H . Saha r   Dep a rtm ent o Ele ct rical  En gi neer i ng,   The U niv er sit y   of Tec hnology ,   25 Sina ’a stre et , Bag hd a d 1 0120,  Iraq .   Em a il asaad.ha87@ gm ail.co m       1.   INTROD U CTION   Fo r   co uple   of  ye ars  now,  c haos  has   at trac te great   dea of   at te ntio f ro m   var io us   sc ho la rs  li ke   eng i neer s m ath em atici ans,   a nd   physi ci ans   [1 - 3].   The   stu dy  tre nd  ha be en  tra ns m it t ing   from   searchi ng  f or  the  pro ofs  of   t he  e xistence   of  cha os   i nto   s ol ic it ation a nd   thoro ugh  hypo theti cal   researc in  past  ye ars   [4 ] .   Chaos  a rr a nge m ents  go fro m   par ti cular  cat egory  of   va rio us   eq uatio ns  are  not  spora dic   an subtl to  first  ci rcu m sta nces,  and   it   is  har to  forecast   their   i m pen ding  ch aract ers  f ro m   pr evi ou a nnota ti on [ 5].  Be cause  it   is  turn i ng   out  that  this   cha otic   syst e m   can  be  easi ly   execu te d m os scho l ars  in  the  syst em s   and   ci rc uit  of   t he   nonlinea r   fiel ha ve  m ajo rly   been   fo c use d   on   creati on  exec ution   c on ce r ning  cha os Cha os   syst e m co m m un ic at ion a re  am on the  at te ntio n - gr a bbin g   iss ue in  e nginee ring  fiel [ 6 - 8].   Most  sc hola r ha ve   con ce ntrate on  the  de sig ning  of  non - c oh e r ent  recog niti ons  that  do   no r equ i re  the  us a ge   of  pri m ary  sign al s   (unm od ulate carriers at   r ecei ver   f or  de m od ul at ion I no rm al   syst e m   co m m un ic ation cl assifi e unde coh e re nt  rec ogniti on ,   pri m ary   signa ls  re quir to  be  gen e rat ed   s th at   as  t hey  ar rive  at   t he  receiver t he are  dem od ulate d.  Ther e f or e,  the   no rm al   syst e m s   of   com m u nicat ion   are  c halle ng i ng   when  the  non - co her e nt   detect ion   is  ap plied.  O the  c on t rar y,  the  det ect ion   ap plyi ng   cha os   non - c ohere ntly   cou ld  dem od ulate   the  data  with  the  abse nc of   pri m ary   sign al beca use   chao an c hao ti seq ue nc es  po sse ss  disti nct  char act eri sti cs.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Eff ic ie nt erro correcti ng sc he me  fo r c haos   sh if t key ing si gnals  (Hik m at N . A bdulla h)   3551   Th us , th e no n - coh e re nt r eco gnit i on  is taken a s a u nique r ec ogniti on  a ppr oa ch  by m eans  of  c hao s . Th op ti m al  receiver   [ 9]  as   well   as   DCS (D if fere ntial   cha os   sh ift   ke yi ng )   [ 10]   ar fam ou f or   i ts  syst e m of  cl assic   non - co her e ncy .   Howe ver,  the  op ti m al   receiv er  suffe rs  fro m   co m plica te cal c ulati on a nd   diff ic ult  sign al   detect io wh e the  le ngth  of   c hao ti sequ e nce  bec om es  lon g.   A rai  et   a l.  [1 1]  pro po s ed  an  a ppr oach   of   rec ogni zi ng   sy m bo ls by the  co m pu ti ng   fig ur es  of the m ini m al   le ng th  fro m  sign al s r ecei ved  t cha otic  m ap  i.e., s ubop tim a l   re cei ver.  I place  of   valuati ng   the  PD F,  the  s uboptim al   rece iver  est i m at es  the  PD Fs  th rough  determ inin the   near est   le ngt from   the  chao t ic   m ap  to  signa ls  that  wer r ecei ved A par t   from   the  app li cat ion   of  cha os   in   m od ulati on   syst e m s,  chao pointed  ou that nu m ber   of   sch olars  w ho   hav a dv a nce their  app li cat ion   in   channel  co ding   [12].  Ma j orl y,   the  represe ntati on al   dynam ic  connecte with  the  cha otic  m aps  are  de vis ed  as  a   crit erion of e rror co rr ect in g.  The n on - re dundant  or r e dund ant syst em  b ased  on ch a otic c h an nel c od i ng.    The  basic  idea   of   any  erro correct ing   m et ho is  re dundan cy   bits,  wh ic is  extra  bits  add ed  to  th e   data.  The  re du nd a ncy  bits  use f or   er ror  de te ct ion   an correct ion   th at   m ay   occu on  the  data  trans m itted,   in  the   pr ocess   of  tra ns m issio or  st or a ge.    The   re dunda nc bits  af fect  t he  data  rate  of   the  c omm un ic at ion   syst e m   wh ere  the  transm issio rate  co nver sel pr oport io nal  with  the  num ber   of   re dund a nt  bits  [13,   14 ] .   The  non - re dundant  a ppr oac is  the  finest   wh e t he  tra nsm issi on   rate  is   co ns ide re w her eas   the   re dunda nt  m et ho ds   hav go t a dv a nce pe rfor m ance o f B ER. Howe ver, the prev i ou works u se  non - redu nd a nt corr ect io dep e nd  on  the   su bo ptim a l   receiver,   but   the hav lot  of  delay   process   because   the  c orrecti on   of  ea ch  bit   dep e nds  on   al l   sequ e nce I our  pre vious  work   [ 15 ] ,   we  desig ne sub op ti m al   detect i on   with  the  m od i fied   log ist ic   m ap.     I this  st ud y,   th desig of  sub op ti m al   receiver  to  reali ze  com bin ed  c haos  base nonc ohere nt  m od ulati on   a nd  non - re dunda nt  er ror  c orrect ing   c odin is  pro posed T he  de sign e syst em   us es   tw s ucc essive   chao ti seq ue nc es  base on  the  lo gisti c   m a su c that  the   string   sta rte from   the  second  val ue  to  the  end   of  the  first  seq ue nce  is  us e as  to  represent  t he  strin sta rt ed  from   the  first  value  of   th nex seq ue nc if  it  represe nts  the  sam e   bit  value.   This  feat ur giv es  the  recei ver   a dd it io nal  inf or m at ion   not  only   fo c orrect   recovery  but  al so   for  c orrect   c orrecti on.  T he  pro po se non - r edun dan e rro r   co rr ect io depends  on  norm al iz ed   correla ti on  wit m ini m u m   delay   becau se   th m axi m u m   delay   fo r   c orrecti ng  one  bit  depends  on  previ ous   a nd  nex seq ue nces  only .       2.   THE  SYSTE O VE RV IE W WITH  P R OPOSE E R ROR  CORRE CTING  ALG ORI TH M   The  blo c diagr am   of   the   c hao ti s hift  ke yi ng   syst em   with  the  s ubopti m al   receiver  i show n   i Fig ure   1. The   detai ls of eac h bloc a re  descri bed   i the   next  secti on s.       C ha ot i c   s i gn a l   ge ne r a t or   f or   1 C ha ot i c   s i gn a l   ge ne r a t or   f or   0 D a t a 0 1 1 0 11 00 A W G N S u bopt i m a l   D e t e c t or E r r o r   C o r r e c t i o n   B a s ed   o n   C h a o t i c   D y n a m i c s X 0 ,x 1 ,x 2 ,x 3 y 0 ,y 1 ,y 2 ,y 3 M= m 0 ,m 1 ,m 2 ,m 3 ,m 4 ,m 5 ,m 6 ,m 7 R =   r 0 ,r 1 ,r 2 ,r 3 ,r 4 ,r 5 ,r 6 ,r 7 o u t p u t     Fig ure   1 .   T he  s uboptim al  r ecei ver   of CS sy stem  w it er ror  correcti ng c od ing       3.   THE  TR AN S MITTE R   In   t he  tra ns m i t te side,  t he  m essage  bits  are   m od ulate d   by   gen e rati ng  chao ti se qu e nc from   the  chao ti c   m ap.   In   this  w ork,   w us ed  m od ifie lo gisti m ap  [ 15 ]   w hich  is  on of  the  m os strai gh tfo rw a r d   chao ti c m aps,   and it   desc ribe s   by E q uation   ( 1) .     + 1 =     (   2 2 0 . 25   )                     (   1         1 )                                                           (1)     wh e re  a   is  pos it ive  real  con st ant,  an d   it   is  be tween  ≤  4   represe nt  the  co ntr ol  pa r a m et er  fo t his  m ap .   The  enc odin g   a rch it ect ure  of  CSK  shows  i Fig ur 2.   Wh en  tra ns m it ted   K   bits  throu gh   noisy   cha nn el for   each  data  bit  N   sequ e nce  f rom   identic al   chao ti m ap  gen e rates,  there f or e the  am ou nt  of  data  transm itt ed  tu r into  K ×N For   each  sig nal  bloc k,   the  init ia value  is  rando m ly   sel ect ed  fo r   sy m bo "1"  (x 0 an "0"  (y 0 a the  beg i nn i ng.  Af t erw a rd,  the  in it ia l   value  for   the  nex sy m bo "1"  an " 0"  seq uen ce will   be  ta ken   from   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  9 , N o.   5 Oct ober   201 9   :   3 5 5 0   -   3 5 5 7   3552   the  seco nd   val ue  of  the  pre vi ou se quence .   Fo e xam ple,  assum 4   and  5,   and   t he  data  bi ts  are   01101. T he  m od ulate d si gnal   vecto S  which   i s g i ven   as  fo ll ow s:     S= ( S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 )       ( y 0 , y 1 , y 2 , y 3 , x 0 , x 1 ,  x 2 , x 3 ,  x 4 , x 5 , x 6 , x 7,  y 4 , y 5 , y 6 ,  y 7 , x 8 ,  x 9 , x 10 , x 11 )       ( s 0 , s 1 ,  s 2 , … …, s 19 )                                                                                                                 (2)     wh e re  y 1 the  s econd  val ue  of   the  sequ e nce  for  the  first  sy m bo "0",  has  the  sam e   value   of   y 4 the  fir st  value  for  the  seq ue nc fo t he  ne xt  "0",  an sim i la rly   fo the  f ollow i ng   value ti ll  the  end   of   the  c orres pondin g   sy m bo l.  i.e.  (y 1 ,y 2 ,y 3 ) =(y 4 ,y 5 ,y 6 ).   Fr om   ano t he ha nd,   x 1 t he   seco nd  val ue  of   t he  se quenc for  t he  fi rst  s ym bo "1",  has  the  s a m value  of  x 4 the  first  va lue  f or   t he  s equ e nce  for  th ne xt  "1",  i.e (x 1 ,x 2 ,x 3 ) =(x 4 ,x 5 ,x 6 ).   Th at   al ways   th ne xt  se qu e nc is  ide ntica to  the   pre vious  seq uen ce   in  (N - 1)   values T hi al gorithm   give the  receiver   ad diti on   featu res  for   detect ion   a nd   correct io as  will   be  sho wn  la te r.   Wh e the  sig nal   tra nsm itted  thr ough  noisy   channels  with  m ean  of  zero   a nd  var ia nce  σ 2   t he  bl ock   sig na beco m equ al   to   R = S +  nois e   = R = [ r 0,   r1,  r 2,   …. r 1 9 ].       C h a o t i c   S i g n a l   G e ne r a t or     0 C h a o t i c   S i g n a l   G e n e r a t o r     1 101 01 I n p u t  d a t a       M =   ( M 0 ,   M 1 ,   M 2 ,   M 3 ,   M 4 )             =   ( y 0 ,   y 1 ,   y 2 ,   y 3 ,   x 0 ,   x 1 ,   x 2 ,   x 3 ,   x 4 ,   x 5 ,   x 6 ,   x 7 ,y 4 ,   y 5 ,   y 6 ,   y 7   x 8 ,   x 9 ,   x 10 ,   x 11 )             =   ( m 0 ,   m 1 ,   m 2 ,   m 3 ,   . . ,   m 19 )     Fig ure  2 .   The   pro po se C SK   encode f or er r or co rr ect io n       4.   NONC OHE R ENT RE CEI VER WIT P ROP OSED  E RROR  COR R ECTION   The  transm it ted   sign al   bl ocks  are  recovere by  the  receiver  f ro m   the  received  sig nal   blo cks  wh il e   the info rm ation  sym bo ls dem odulate it . A ga in,  the  er ror  c orrecti on is p e r form ed  by the  receiver . Beca us we  took  the  nonc oh e re nt  receiv er  into  co ns id erati on,   the  chao ti m ap  util iz ed  at   the  transm itter  fo r   the   m od ulati on   is  m e m or iz ed  by  the  receiver Nonetheless the  init ia value  of   cha os   within  the  tra ns m it te is   nev e re vealed   to  t he  receive r T he  e rror - c orrecti ng  m et ho w hich   we   pr opose is  m ade  up  of  t he  s uboptim al  detect or   a nd  th error   c orrecti on   on  the  basi of   c ha otic  dy nam ic s.  The  pro po se detect ion /e rro co rrec ti on  m et ho bl ock   diag ram   wh en  N=K =4   is  il lustrate in  Fig ure   3.   T he  nonc oh e re nt  detect ion   f or  eve ry  receive blo c is,  first,  perform ed  by the r ec ei ver an d every  sym bo l dem od ulate d.  We  had our  subopti m a l nonc oh e re nt   detect ion   al gorithm wh ic we  intr oduce in  [ 15] ap plied  in  t his  w or k.   T he  e rror - c orrecti ng  sch e m is  perform ed  by  the  receiver  after  each  sym bo is   de m od ulate d.  des cripti on  of   our  subopti m a detect or   op e rati on  will  b e m ade av ai la ble prio to  g i vi ng  a e xpla nat ion   of the  prop os e er r or  c orr ect ion   op e rati on.       P r o p o s e d   E r r o r   C o r r e c t i o n   B a s e d   o n   C h a o t i c   D y n a m i c s S u b o p t i m a l   D e t e c t o r ( D e t e c t i o n   o f   s y m b o l     f o r   e a c h   b l o c k ) (r 0 ,r 1 ,r 2 ,r 3 ) (r 4 ,r 5 ,r 6 ,r 7 ) (r 8 ,r 9 ,r 10 ,r 11 ) (r 12 ,r 13 ,r 14 ,r 15 ) d 0 d 1 d 2 d 3 C 1 C 2 C 3 C 4     Fig ure  3. Bl oc k diag ram  o th e pro posed  d et ect ion /e r ror  c orrecti on m et hod wh e n N= K= 4         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Eff ic ie nt erro correcti ng sc he me  fo r c haos   sh if t key ing si gnals  (Hik m at N . A bdulla h)   3553   5.   THE  SU B OP TIMAL  DET ECTOR   The  detect io of   sym bo ls  is  accom plished   thr ough  the  co m pu ta ti on   of   the  shortest   dist ance  existi ng   betwee the  r e cei ved   si gn al   a nd   t he  cha otic  m ap.   The  us of   nonlinea m ap  in  this  w ork  is  f or  deter m ining   the  cl os e st  m a to   the   recei ve po i nt  R.  Th com pu ta ti on  of  this  distance   that  e xists  bet ween  the   point   an the  tw m aps  i pe rfor m ed  by  obta inin t he  nonlinea m ap  ta ng e nt  e qu at i on  a nd  un der ta king  c om pu ta ti on  f or  the  m ini m u m   distance  f ro m   receive point   R=   ( ri ri+1)   wh e re  1,   2,   3,  4…,  N to  the  point   of   the   ta ng e nt.  T he  r ecei ved   point  and  the  distan ce  to  the  m od i fied  lo gisti m ap  f unct io n   ta ng e nt  ar il lustrate i Fig ure   4.           Fig ure   4 .   The  c al culat ion   of m ini m u m  d ist an ce usi ng the ta ng e nt  of the  no nlinear   m ap       The  s hortest   di sta nce,  base on  Fig ure   4,   f ro m   the  recei ve po i nt  to  t he   sym bo l’s  tw functi ons.  Eq uation ( 3) is us e i c om pu ti ng   for  " 1"     1   =   ( 1 ) 2 + ( ( ) 2 ) 2                                                                     ( 3)     wh e re t he nonl inear m ap  f unc ti on  sym bo li zed  by f(x) is  give n by     ( )   =     (   2 2 0 . 25   )                                                                                  ( 4)     wh e re a= 4. Re m ov al  o t he  e qu at io n’s s quar e r oo (3) gives     1 2 = ( 1 ) 2 + ( ( ) 2 ) 2                                                                            ( 5)     Ob ta ini ng the   distance y ie ld     ( 1 ) 2  = 16 3 + ( 8 2 6 ) 2 1                                                                    ( 6)     Find i ng the e quat ion’s  r oo ts   ( 6) cal ls f or  it  t o be e qu at e t o ze r o     16 3 + ( 8 2 6 ) 2 1 = 0                                                                           ( 7)     Now,   try in to su bst it ute  x=  ( x1,  x2,  x3 in  equ at io ( 1)   as a  m et ho of  fi nd i ng  ( y1,  y2 y3)  an the fin ding  the  m i nim u m   dist ance  for  " 1".   Sim i la ste ps   a re  use in   fin ding  the  m ini m u m   distance  for  " 0" The   cum ulati ve  dis ta nce  f or  " 1"  (   1 a nd  " 0"  ( 0 is  com pu te by  the  s ubopti m a receive for  al the  bits   seq uen ce T he   detect or  m akes  the  decisi on  on  wh ic bi is  "0"  or  " 1"  base on  t he  s hortest   di sta nce  com pu te d,  i 0 ˃ 1 , th decodin g o the  sig nal is  pe rfor m ed  as " 1" , and  i f no t i t,  is dec od e as  " 0".         6.   THE  PROPO SED E RROR - CORRE CTING MET H OD   Af te r   the  dem odulati on   of  e ach  sym bo l,  the  recei ver  pe rfor m the  error - co rr ect in m et ho d.  T he   basic  idea  of   th schem e   is  that  each  detect ed  bit  is  par ti al l correla te ( N - cha otic  sa m ples  ou of   c ha otic  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  9 , N o.   5 Oct ober   201 9   :   3 5 5 0   -   3 5 5 7   3554   sam ples  that  rep rese nt  eac bit)  two  ti m es.  On ti m with  its  procee de d   a nd n ext  ze r os   a nd o the ti m wi th  it s   procee ded   a nd   nex on es Ac cordin to  t he   correla ti on   re su lt s,   the  c orre ct ion   is  done   dep e ndin on  wh ic resu lt   is  m axim u m .   If   the  co rr el at ion   res ult  of   on es  is  great er  than  ze ro it   is  cor rected  to   be  on e ot herwise ,   it  is  correct ed  to   be  zer o.   For  ease  of   e xpla na ti on c onsider   the  f ollow i ng  exam ple.  Let   N=4,   k = 5 da ta   [01 101],  a nd  a e rror  occurs  at   R 2,  then  t he  flo of  the   pro po s ed   er ror  c or recti on  m et ho will   be   as  sho wn   i Figure  5.  Af te the  detect ion the  rec ei ve arr a ng e the  re cei ved   sam ples  accor ding  to  the  decode sym bo ls  and   if  a er ror   occurs   w he the  receive det ect sy m bo it   us e the  fe at ure  of   eac su cc essive   seq ue nc es  is  identic al  w it ( - 1)   an d use  norm al iz ed  corr el at ion  s how i e qu at io n ( 8) .       n orm al iz ed  correla ti on  =   ( ) ̂ ( 1 )  = 1 2 ( ) ̂ 2 ( )  1 = 0  = 1                                              (8)     In   Fig ur 5,   a error   occ ur s   at   the  thir d   bit.  T he  recei ver   c om pu te the  nor m al iz ed  cor rel at ion   f or  ( 0)   betwee the   thi rd   s eq ue nce  an pr e vious  (0)  and  in  a dd it io to  no rm alized  correla ti on   f or   the  ne xt  ( 0)  an th e   sam ste ps   us ed   f or  ( 1)   ( by  usi ng   pr e vious  ( 1)  an ne xt  ( 1)).  If   t he  c orrelat ion  f or   is  gr ea te than   0,  it   m eans   that t he  t hird b i t i s 1  i ns te ad o f  0 .  T he  recei ve us es   t he  al gor it h m  o c orrect ion   f or   eac bit   on the   sym bo l .       R e c e i v e d   s i g n a l s   =   [ R 0 ,   R 1 ,   R 2 ,   R 3 ,   R 4 R e c e i v e d   s i g n a l s   =   [ ( r 00 ,r 01 ,r 02 ,r 03 ) ,   ( r 10 ,r 11 ,r 12 ,r 13 ) ,   ( r 20 ,r 21 ,r 22 ,r 23 ) ,   ( r 30 ,r 31 ,r 32 ,r 33 ) ,   ( r 40 ,r 41 ,r 42 ,r 43 )]                                                                          0                                1                             0                               0                             1   R e c e i v e d   s i g n a l   f o r   1 =   [ ( r 10 ,r 11 ,r 12 ,r 13 ) ,   ( r 20 ,r 21 ,r 22 ,r 23 ) ,   ( r 40 ,r 41 ,r 42 ,r 43 )]                                                                           1                                         0                                         1 N o r m a l i z e d   c o r r e l a t i o n 1   =   n o r m   c o r r .   [ ( r 10 ,r 11 ,r 12 ,r 13 ) , ( r 20 ,r 21 ,r 22 ,r 23 )]   +   n o r m   c o r r . [   r 20 ,r 21 ,r 22 ,r 23 ) , ( r 40 ,r 41 ,r 42 ,r 43 )] R e c e i v e d   s i g n a l   f o r   0   =   [ ( r 00 ,r 01 ,r 02 ,r 03 ) ,   ( r 20 ,r 21 ,r 22 ,r 23 ) ,   ( r 30 ,r 31 ,r 32 ,r 33 )]                                                                                               0                                               0                                           0 N o r m a l i z e d   c o r r e l a t i o n 0   =   n o r m   c o r r .   [ ( r 00 ,r 01 ,r 02 ,r 03 ) , ( r 20 ,r 21 ,r 22 ,r 23 ) ]   +   n o r m   c o r r . [   r 20 ,r 21 ,r 22 ,r 23 ) ,   ( r 30 ,r 31 ,r 32 ,r 33 )] A s     N o r m a l i z e d   c o r r e l a t i o n 1 ˃   N o r m a l i z e d   c o r r e l a t i o n 0     t h e   d e c o d e d   s i g n a l = ( 01 1 01 ) C or r e l at i on   1 C or r e l at i on   0     Fig ure   5 .   The   pro po se e rro r c orrecti on m eth od       7.   SIMULATI O N RESULTS   The  perform a nce  of   t he  propose e rror - correct ing  m e thod  has  bee asses sed  wi th  com pu te r   si m ulati on thr ough  MATL A B.  The  sim ulatio par am et ers  are  as  fo ll ow s within  the  tr ansm itti ng   sid e,  we   su pp os =3 2.   T he  c on t ro par am et er  is  set   as  =4  f or   the  m od if ie log ist ic   m ap.   The  cha otic  seq uen c e s   le ng th   pe bi is  sel ect ed  to  ass um the  values   N= 4,  5,   6,  an 8.    Figure  il lust rates  the  BER   ve rsus   Eb/N wit as  the  pa ram eter   f or   t he  sub optim al   receiver   without  er ror - correct ion.  Fig ur il lustrate tha at   BER   10 - 3 ,   4.2  dB  gain  i Eb/N is  acq ui red   on ce  ove 4.   This  en ha ncem ent  is  ref e rr e to  the   raise  of  sprea di ng   facto of  t he  cha otic  sig na l.  Nev e rtheles s,  the  pen al ty   f or   t his  en ha nc e m ent  is  the  ra ise   in   the intrica cy   of the s ubopti m a l det ect ion sy stem  r egardin t he  am ou nt  of  m at he m at ic a l op erati ons ca rr i ed ou t.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Eff ic ie nt erro correcti ng sc he me  fo r c haos   sh if t key ing si gnals  (Hik m at N . A bdulla h)   3555       Figure  6 .   BER   perform ance f or  a s ubopti m al   receiver  for di f fer e nt v al ue of   N       Figure  il lustrate the  BER   perform ance  ver s us   E b/N0  for  the  pro po s ed  te ch nique  a con t rasted   with  the   sub optim al   receiver  pri or  to   the  error - co rr ect i ng  wh e 4,   6,   an r e sp ect ively It  m ay   be  ob s er ved  f ro m   this  fig ur e   th at   the  e nh a nc e m ent  within   BER   is  enla rg ed  as   N   inc re ased.   F or  exa m ple,   at   BER   10 - 3 ,   the  at ta ined  ga ins  withi E b/ N0   for  N   4,   6,   a nd  a re  0.6,  1,   an 1.3  dB  res pecti vel y.  Eve n   though  t he  gai values   of  t he   co ding  sc hem are  not  hi gh,   it perf or m ance  is  deem ed  e xtrem el go od   giv e that i t ge ner at e s erro c orrecti on w it ho ut the necessi ty  for   re dundant  bits.           (a)       (b)         (c)     Figure  7 .   BER   perform ance bef ore a nd afte r e rror co rr ect io n   (a)   N= 4,   ( b)   N=6, (c ) N= 8       Figure  s how the  BER   pe r form ance  of  th pro posed   sys tem   a com par ed  with  th sy stem   wo r k   in  [12]  that  us es  li near   chao t ic   te nt  m ap  when  N= for  both  cases.  From   this  figure,  it   m ay   be  ob ser ve that  the  pro pose m et ho has  be tt er  perform ance  in  noisy   ch ann el .   At  BE 10 - 3 ,   2.4 dB  gai in  E b /N 0   is   ob ta ine us in the  pro posed  m e tho ov e th pr e vious  m eth od.  The  im pr ov em ent  introd uced   by  the  propos e m et ho is   ref e r red   to  the  nat ure  of   the  traject or of  cha otic  m ap  and   the  spreadi ng   fact or  o sig nal.  Th us of   chao ti m ap  with  values   a lt ern at ing  bet ween  posit ive   an ne gati ve   val ues  act to  re duce  BE in   no isy  c ha nn el .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  9 , N o.   5 Oct ober   201 9   :   3 5 5 0   -   3 5 5 7   3556   On e   of  the   rest rict ion   as pects  to   the  c ha o ti cod i ng  sc hem e   is  the  raise   of  com pu ta ti on al   com plexity   reg a rd i ng  the   a m ou nt   of  m ultip li cat ion s r e quired.  O ur p r op os e e rror  co rrec ti ng   te c hn i que  e nhances   th delay   par am et er  as  con t rasted  with  te ch nique   in   [12]  wh ic a well   e m plo ys  subopti m a l   t echn i qu e Fig ur il lustrate the  c om pu ta ti on al   c om plexity   of   pro posed   te ch niq ue   by  m eans  of   norm al iz ed  correla ti on   ab out  the   a m ou nt   of  m ulti plica ti on as  con t rasted  with  the   sub op ti m al   te chn iq ue It   m a be  vie we in   this  fig ur e   that  a   consi der a ble  re du ct io i c ompu ta ti ons  is  at t ai ned   us i ng   t he   pro posed   te ch nique  a nd  this  reducti on  rises   as  N   increases This   le ssening  is  r efer red   t cal culat ing   the  c or relat ion li nke to  the  ea rlie an ne xt  bits   on ly   rather   t han   al l   bits  stream   of  as  in  the  co nventio nal  te ch niq ue.   At  N=8,  the  num ber   of   r ed uctio acqu i red          is 6 8%.           Figure  8 .   BER   perform ance f or  propose m eth od a nd  m et ho i n [12] w hen N = 4       Figure  9 .   Com pu ta ti onal  c omplexit y o c haot ic   cod i ng sc hem e  w it h N a s a  pa ram et er   for    error co rr ect io m et ho d       8.   CONCL US I O N   Chaotic   dynam ic m a be  us e as   ext ra  in f orm at ion   to  a ppr opriat el recov er  the   co nvey e data.  T he   error - co rr ect i ng  syst e m   do es   no nee any   redunda nt  bit  sequ e nce  gi ve that  the  error   c orrecti on   us es  the  chao ti dynam ic inh e ren i the  co nvey ed   s ign al   blo c ks .   T he  sc hem pr ovides   en ha nce m ent  in  E b/N0   over  tradit ion al   c ha otic  sh ift  keyi ng  sc hem and   this  en ha ncem e nt  is  au gm ented  as  th am ou nt  of  the  s eq ue nce  is   enlar ged.  The  pro po se er ror   cor recti on  re duces  the  delay   in  op e rati on   a con tra ste w i th  oth er  te ch ni qu es   since  the  co rr e ct ion   delay   reli es  j ust   on   c ompu ta ti ons  li nke to  the  ea rlie r   and   nex bits.  The  ca pab il it of   the   syst e m   to  co rrec errors  without  redu nd a nc m a be  de e m ed  as  t he  r adical   sect io of  th perfor m ance   enh a ncem ent.       ACKN OWLE DGME NTS   The  aut hors  w ou l li ke  to  th ank   t he  hea a nd   t he  sta ff   of   com m un ic at ion   en gin ee rin la borato ry  of  el ect rical   eng i neer i ng  de par t m ent  at   the  university   of  te c hnology  for  th ei sup port  a nd  e nd le ss   co op erati on  thr oughout t his  work.       REFERE NCE S   [1]   G.  Kolum ba´ n,   et   al . ,   Diffe r ent i al   ch aos  shift  ke y ing robust  c oding  for  cha os  comm unic at ion, ”  i Proc ee ding s   of  NDES’96  int e rnational   conf er enc e pp .   87 - 92 Jan  1996   [2]   S .   Fadhel,  et   al . Chaos  Im age  Enc r y p ti on  Me thods:  Surve Stud y ,   Bulleti of  El e ct rica Engi ne ering  an Informatic s v o l. 6, pp. 99 - 104 Mar   2017 .   [3]   F.  C.   M. Lau an C.   K .   Tse,  Chaos - Based  Digi t al   Com m unic ati on  S y stems ,   Springer, 2003.   [4]   E .   R.   Arbol eda,  et   a l . Chaot ic  Rive st - Sham ir - Adler m an  Algorit hm   with  Data   Enc r y pt ion  Stan dar S che dul ing ,   Bul letin   of El ec t rical   Engi ne erin and  Informati c s v ol. 6, pp. 219 - 227 Sep   2017 .   [5]   A .   D .   W owor  and  V .   B .   L iwan douw,  Dom ai Exa m ina t ion  of  Chaos  Logi stic Functi on  As   Ke y   Gen erator  i n   Cr y ptogr aph y ,   IJE CE   v ol .   8 ,   p p.   4577 - 4583 D ec   2018 .   [6]   P.  Stavroulakis,   Chaos  Applic ations i Te l ec om m unic at ions,   T al or & Fran ci s G roup,   2006 .   [7]   A .   Sam bas,   et   a l . ,   New  Chaot ic   S y s te m   wit Pear - Shap ed   Equi l ibr ium  an Its  Circ ui Si m ula ti on,   IJ EC E v ol.   8 ,   pp .   4951 - 4958 De c   2018 .   [8]   H .   A.  Abdullah  and  H .   N.  Abdulla h,   New  Chaot ic   Map  for  Secur Tra nsm ission,   TEL KOMNIKA   Tele communic a t ion  Computing   El e ct ronics  and   Control v o l.   16,   pp. 1135 - 1142 J un   2018 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Eff ic ie nt erro correcti ng sc he me  fo r c haos   sh if t key ing si gnals  (Hik m at N . A bdulla h)   3557   [9]   M.  Hasle and  T .   Schimm ing,   Chaos  com m unic a ti on  ove nois y   c hanne ls,   In t.   J.  Bi furcation  and   Chaos v ol.  10,   pp.   719 - 736 Ap r   2000 .   [10]   Z .   Li and  J .   Zh ang,   Design  of  the   diffe r ent i al   c haos  shift  ke y in comm unic at io sy st em  base on  DS P   buil d er,   Computer  Mode l li ng  &   New  Technol ogie s v ol .   18 ,   pp .   138 - 143 2 014 .   [11]   S.  Arai   and  Y.  Nishio,   Suboptim al   rec ei v er   using  shortest  dista nce   appr oximat i on   m et hod  for  c haos  shift  ke y in g,   Journal  of   Signa Proc essing v o l .   13 ,   pp .   161 - 16 9 2009 .   [12]   S.  Arai,   et   al . Err or - cor r ec t ing   sche m base on  cha ot ic   d y n a m ic and  it per form anc for  no n - cohe ren ch ao s   comm unic at ions ,   Journal  o No n - li near  Theory   and  it Appl i cat i ons,  IEI CE v o l.  1,   pp .   196 - 206 2010 .   [13]   W .   C .   Huffm an and  V .   Pless,  Fundam ent al s of   Err or - Corre c ti ng   Codes, ”  Cambri dge  Univer si t y   P ress,  2003.   [14]   V.  G.  Jadh ao  and  P.  D .   Ga wand,   Perform anc e   Anal y sis  of  Li n ea r   Block  Code,  Convo lut ion  code  an d   Conca t ena t ed co de  to   Stud y   The i Com par at iv e E ffe ctivene ss ,   v ol .   1 ,   pp .   53 - 61 J un   2012 .   [15]   H .   N.  Abdulla h ,   et   a l . Suboptim al   Dete c ti on  o Modifie Log i stic   Map  Based   Chaos  Shift  Ke y ing  Modulat ion ,   U.P . B .   S ci. Bull. ,   Seri es  Journal v o l. 80, 2018.       BIOGR AP H I ES   OF  A UTH ORS        Hi kmat.  N.  Ab du ll ah   was  born   in  Baghda d ,   Ira in  1974.   He  o bta in ed  his  B. Sc .   in  Elec tri c al  Engi ne eri ng  in  1995,   M.Sc.   in   Comm unic at io Engi nee r ing  i 1998  at   Univer sit y   of  Al - Mus ta nsir y ah ,   I raq   and  Ph.D.   in  Comm unic at ion  Eng ine er i ng  in  2004  at   Univer sit y   of   Te chno log y ,   Ir a q.   From   1998  to  2015  he  worked  as  associate   profe ss or  in   the   Elec tri c al  Engi ne eri ng  De par tment,   a Al - Mus ta nsir y ah  U nive rsit y ,   Ir aq.   Since   the   beg in ning  of  2015  he   works   as  full   profe ss or  in  col lege  of  Inform at i on  Engi nee r ing  at   Al - Nahra in  Univer sit y ,   Ira q.   From   2011 201 he  got   r ese ar ch  awa rd   from   Inte rna ti ona Inst it ute  of  Edu catio (IIE /USA a t   Bonn - Rhei n - Sie unive rsi t y   of   appl i ed  sci ences,  Germ an y .   He  is  sen ior  m e m ber   of  IE EE  associa t ion  since   2014.   He  is  i nte rest ed  in  subject s   of  wire le ss   com m unic at io sy st ems   and  cha ot ic   comm unic a ti ons         Th amir   Ras hed   Saeed   was  Bor in  Baghda d,   Ir aq  on  Februa r y   10,   1965.   He  recei ved  th B. Sc .   degr ee   from   m il it ar y   engi ne eri n col l ege   in  Ba ghdad  in  1987 ,   the   M.Sc .   degr e from   m il it a r y   engi ne eri ng  coll ege   in  Baghd a in  1994   and   Ph.D.  d egr ee  from     AL - Rashed  co ll eg of   engi ne eri ng  and   Scie nc in  Ba ghdad  2003.   From   1994  to  20 03,   he  worked  with  m il ita r y   engi ne eri ng  coll ege   in  Baghda as  m ember  of  te a chi ng  staff .   From   2003  ti ll   now,  he  worked   with  the   Univer sit y   of  Te chno lo g y   in  B aghda as  m ember  of  te a chi n staff .   C urre ntly ,   he  is  As sist.   Profess or   of  el e ct ri ca eng ine er ing  at   un ivers ity   of  Technol og y .   His  m aj or  int ere sts  ar in   digi tal  signal   pr oce ss ing,   digital  ci rcu i design  f or  DS P   base on  FP G A,  Rada r,  sen sors   net work   and  Pat te rn   Recogniti on.         As aad  Hame ed  Sah ar   was  born  in  Baghd ad,   I raq   in  1987 .   He   obt ai ned   his  B. Sc .   i Elec tron ic Engi ne eri ng  in  2010,   M.S.c .   in   El ectroni cs  En gine er ing  in  2013  at   Univer sit of  Te chnol og y ,   Ira q.   In   2015  h joi n ed   Ph . D.   stu d y   in  E lectr oni and  Com m unic a ti on  Eng ineeri ng   at  Univer si t y   of  Technol og y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.