[發明專利]一種基于混沌序列的分組M元擴頻通信方法及裝置

有效

• 申請號: 200910080833.2
• 申請日: 2009-03-24
• 公開（公告）號: CN101645743A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 李宇;黃海寧;李淑秋;張春華
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: H04B13/02
• 分類號: H04B13/02;H04B1/69
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊小蓉

1.一種基于混沌序列的分組M元擴頻通信方法，包括通信發射方法和通信 接收方法，所述通信發射方法包括如下步驟：

1）將待發送的通信編碼數據分成K個碼元一組的數據塊；所述K的取值為 4～2048；

2）對于每組數據塊，按照一定的混沌映射關系，得到相應的混沌序列組合， 然后根據混沌序列組合形成混沌調頻值序列和混沌調相值序列組合；

所述混沌映射關系如下：根據一個或兩個混沌映射模型，由不同初始值生成 相互正交的M組混沌序列并從中提取r個進行組合，所述組合數使混 沌序列組合與數據塊所含信息一一對應，形成數據塊所含信息映射到混沌序列組 合的混沌映射關系，r是M個擴頻編碼選擇并發的個數，r值常規取值為1～128；

3）通過混沌調頻值序列和混沌調相值序列組合生成混沌調頻調相擴頻信號集 合，將屬于所述混沌調頻調相擴頻信號集合的混沌調頻調相擴頻信號疊加成一組 并發混沌調頻調相擴頻信號，并再加上同步信號后進行發射；

所述通信接收方法包括如下步驟：

4）對接收到的數據進行信道均衡與同步，然后通過與混沌調頻調相擴頻參考 信號集合進行副本相關，檢測、判決并根據混沌映射關系恢復編碼信息；所述混 沌調頻調相擴頻參考信號集合是所有可能的混沌調頻調相擴頻信號集合組合的并 集。

2.根據權利要求1所述的基于混沌序列的分組M元擴頻通信方法，其特征 在于，所述步驟1）中，所述待發送的通信數據是由原始通信數據經信源編碼和 信道編碼后得到。

3.根據權利要求2所述的基于混沌序列的分組M元擴頻通信方法，其特征 在于，所述步驟1）中，所述信源編碼采用霍夫曼編碼；所述信道編碼采用卷積 碼或turbo碼。

4.根據權利要求1所述的基于混沌序列的分組M元擴頻通信方法，其特征在 于，所述步驟2）中，所述混沌調頻值和混沌調相值采用以下三種方式中的任意一 種獲得：第一種是根據一個混沌一維模型獲得的混沌序列直接映射成調頻值和調 相值；第二種是根據兩個混沌一維模型獲得的混沌序列分別映射成調頻值和調相 值；第三種是根據一個混沌二維模型獲得的混沌序列分別映射成調頻值和調相值。

5.根據權利要求1所述的基于混沌序列的分組M元擴頻通信方法，其特征 在于，所述步驟3）中，生成混沌調頻調相擴頻信號集合的方法如下：根據所述 混沌調頻值序列和混沌調相值序列組合，生成r個混沌調頻調相擴頻信號以構成 一個混沌調頻調相擴頻信號集合；每個所述混沌調頻調相擴頻信號的生成方法如 下：根據每個混沌調頻值和混沌調相值對分別調制得到一個混沌調頻調相擴頻碼 元，再由N個碼元組成一個混沌調頻調相擴頻信號，N為混沌序列的長度。

6.根據權利要求1所述的基于混沌序列的分組M元擴頻通信方法，其特征 在于，所述步驟3）中，所述同步信號是與混沌調頻調相擴頻信號相互正交的擴 頻信號。

7.根據權利要求1所述的基于混沌序列的分組M元擴頻通信方法，其特征 在于，所述通信接收方法還包括如下步驟：

5）對步驟4）所得到的編碼信息進行信道譯碼和信源譯碼，得到原始通信數 據。

8.根據權利要求7所述的基于混沌序列的分組M元擴頻通信方法，其特征 在于，所述步驟4）中，所述信道均衡方法采用RLS均衡或turbo均衡；所述步驟 5）中，所述信道譯碼方法采用Turbo算法或Viterbi算法。

9.一種基于混沌序列的分組M元擴頻通信裝置，包括：通信發射裝置和通 信接收裝置，所述通信發射裝置包括：

數據分組單元，用于將待發送的通信編碼數據分成K個碼元一組的數據塊； 所述K的取值為4～2048；

混沌映射單元，用于對每組數據塊，按照一定的混沌映射關系，得到相應的 混沌序列組合，然后根據混沌序列組合形成混沌調頻值序列和混沌調相值序列組 合；

所述混沌映射關系如下：根據一個或兩個混沌映射模型，由不同初始值生成 相互正交的M組混沌序列并從中提取r個進行組合，所述組合數使混 沌序列組合與數據塊所含信息一一對應，形成數據塊所含信息映射到混沌序列組 合的混沌映射關系，r是M個擴頻編碼選擇并發的個數，r值常規取值為1～128； 以及

調頻調相擴頻發射單元，用于通過混沌調頻值序列和混沌調相值序列組合生 成混沌調頻調相擴頻信號集合，將屬于所述混沌調頻調相擴頻信號集合的混沌調 頻調相擴頻信號疊加成一組并發混沌調頻調相擴頻信號，并再加上同步信號后進 行發射；

所述通信接收裝置包括：

接收預處理單元，用于對接收到的數據進行信道均衡與同步；以及檢測判決 單元，用于通過與混沌調頻調相擴頻參考信號集合進行副本相關對經預處理后的 數據進行檢測和判決，并根據所述混沌映射單元的混沌映射關系恢復通信編碼數 據；所述混沌調頻調相擴頻參考信號集合是所有可能的信號集合組合的并集。