[發明專利]基于正交頻分復用技術的碼復用差分混沌鍵控調制解調器

有效

• 申請號: 201710794788.1
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107426124B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 徐位凱;陳夢蕾;王琳
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L27/26
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森;曾權

基于正交頻分復用技術的碼復用差分混沌鍵控調制解調器，涉及差分混沌移位鍵控調制解調，利用Walsh碼的正交性，實現參考信號與信息承載信號在碼域上正交，在時域上重疊，解決了由于信道時間選擇性，造成參考信號與信息承載信號信道響應不同，傳輸性能差的問題；利用OFDM技術，將一幀信號的每一個碼片在不同的子載波上傳播，避免了由于信道頻率選擇性，造成的符號間干擾問題。通過在高斯(AWGN)信道和多徑時變信道下的仿真表明，相比于常規DCSK，基于正交頻分復用技術的碼復用DCSK系統在高斯信道下和多徑時變信道中具有較好的傳輸性能，具有抗時間選擇性和頻率選擇性衰落的能力。

技術領域

本發明涉及差分混沌移位鍵控調制解調，尤其是涉及基于正交頻分復用技術的碼復用差分混沌鍵控調制解調器。

背景技術

混沌通信是利用混沌信號作為載波的一種通知技術，混沌信號的寬譜性以及其似噪聲、難預測的特性，使得混沌通信具有傳統擴頻通信技術的優點，如抗多用戶干擾、低截獲率和保密性好等，在短距離無線通信網絡中具有良好的應用前景，如無線個域網(WPAN：Wireless Personal Area Network)、無線局域網(WLAN:Wireless Local Area Network)等。

差分混沌移位鍵控系統(DCSK:Differential Chaotic Shift Keying)是以混沌信號為載波的數字調制解調技術。其原理如圖1所示，調制器部分包括：混沌信號發生器、延時單元、乘法器和切換開關四個部分；解調器部分包括：延時單元、乘法器、積分器和判決電路四個部分。該調制解調技術的工作流程如下：在發射端，混沌信號發生器產生混沌載波信號分成兩路，第一路混沌載波信號通過切換開關直接進入信道作為參考信號，第二路混沌載波信號延時半個符號周期，并根據信息比特為‘0’或為‘1’，決定延時后的第二路混沌載波信號乘以‘-1’或乘以‘+1’，由于第二路混沌載波信號承載了比特信息，因此，將第二路信號作為信息承載信號。對于DCSK，一個符號周期的傳輸信號包括參考信號和信息承載信號兩部分。接收端收到經過信道后的信號，將其分成兩路，即將前半個符號周期的參考信號通過延時單元與后半個符號周期的信息承載信號用乘法器進行相乘，并將相乘的結果通過積分器進行積分，積分結果送入判決電路，即積分結果大于0，判決傳輸的信息比特為‘1’，反之，判決為‘0’。

現有的差分混沌移位鍵控調制解調器的發送信號的時隙結構如圖2所示。由于DCSK系統是通過時域來實現參考信號與信息承載信號正交的，若信道為快速時變信道(時間選擇性信道)，即假定信道在一個符號時間內無法保證恒定，則其性能將無法得到保證。在諸如水聲通信等特定的通信環境下，信道往往表現為時頻雙選擇性衰落，因此，如何對抗時間選擇性衰落和頻率選擇衰落是這類特殊通信環境下急需解決的問題。

參考文獻：

[1]G.Kolumbán,B.Vizvari,W.Schwarz,A.Abel.“Differential chaos shiftkeying:a robust coding for chaos communications，”in Proc.IEEE Int.WorkshopNonlinear Dyn.Electron.Syst,1996:87-92.

[2]Shilian Wang,Zhili Zhang.“Multicarrier chaotic communications inmultipath fading channels without channel estimation,”Aip Advances,2015,5(1):711-731.

[3]徐位凱.差分混沌通信系統關鍵技術研究.廈門,廈門大學,2011.

發明內容