[發(fā)明專利]短參考載波索引差分混沌移位鍵控調(diào)制解調(diào)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010558299.8
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111756664B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊華;徐思遠(yuǎn);李姝;徐曉飛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L27/20
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 彭雄

本發(fā)明公開了一種短參考載波索引差分混沌移位鍵控調(diào)制解調(diào)方法及系統(tǒng)，本發(fā)明采用CI?DCSK和短參考信號相結(jié)合的方式，在短參考的基礎(chǔ)上引入重復(fù)信號，混沌映射為logistic映射。本發(fā)明與現(xiàn)有的載波索引差分混沌移位鍵控系統(tǒng)下方法相比，在提高系統(tǒng)頻帶傳輸速率的基礎(chǔ)上，降低系統(tǒng)接收的噪聲。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混沌通信技術(shù)，是一種基于短參考信號，降低CI-DCSK系統(tǒng)接收信號中噪聲的方法。

背景技術(shù)

混沌信號具有初始條件敏感性、非周期性、特殊的自(互)相關(guān)等特殊的性質(zhì)，以混沌信號作為載波傳送的信息更難被竊聽者截獲，通信的安全性得以提升，因此混沌信號近年來在信息安全與通信領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。

伴隨著混沌應(yīng)用的發(fā)展，以非周期的寬帶混沌信號為載波的混沌數(shù)字調(diào)制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。混沌數(shù)字調(diào)制具有與其它擴(kuò)頻調(diào)制方案相似的優(yōu)點(diǎn)，包括抗干擾、減小衰落的影響等。1996年，Kolumbán等人提出了差分混沌移位鍵控(Differential?Chaos?Shift?Keying，DCSK)技術(shù)，這種非相干混沌數(shù)字調(diào)制技術(shù)采用傳輸參考(Transmitted-Reference，T-R)方式，將參考信號和攜帶信息的信號全部發(fā)送給接收端。這種方式解決了混沌移位鍵控中存在的判決門限漂移問題，但這種傳輸方式花費(fèi)了一半的比特時(shí)間用來傳輸不含數(shù)據(jù)信號的參考信號，使得系統(tǒng)的傳輸速率和能量效率都比較低。

短參考差分混沌移位鍵控(Short?Reference?Differential?Chaos?ShiftKeying，SR-DCSK)調(diào)制解調(diào)方法，在現(xiàn)有DCSK的基礎(chǔ)上，將參考信號長度縮短，信息信號長度保持不變，隨后對收到的信息信號進(jìn)行滑動平均處理。雖然SR-DCSK降低了發(fā)送需要的比特能量和接收信號的噪聲，傳輸速率和誤碼率較DCSK也有了一定的提升，但未能從根本上解決傳輸速率和能量效率都比較低的問題。

針對上述問題，載波索引差分混沌移位鍵控(Carrier-Index?DifferentialChaos?Shift?Keying，CI-DCSK)調(diào)制解調(diào)方法使用多個(gè)子載波來同時(shí)傳輸參考信號和信息信號，通過不同的子載波來區(qū)分參考信號和信息信號。在所有的子載波中，選擇一個(gè)子載波分配給參考信號，根據(jù)數(shù)據(jù)比特流從余下的子載波中選擇1個(gè)子載波用于傳輸信息信號。雖然CI-DCSK消除了收發(fā)設(shè)備中的延時(shí)單元，傳輸速率和誤碼率較DCSK也有了一定的提升，但CI-DCSK仍然存在以下不足：首先，CI-DCSK的傳輸速率和頻譜利用率仍然相對偏低，不能滿足現(xiàn)代通信的需求；其次較低的能量效率影響其誤碼性能的提升。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種短參考載波索引差分混沌移位鍵控調(diào)制解調(diào)方法及系統(tǒng)，該方法是基于如下內(nèi)容：1、系統(tǒng)采用CI-DCSK和短參考信號相結(jié)合的方式；2、在短參考的基礎(chǔ)上引入重復(fù)信號；3、混沌映射為logistic映射；本發(fā)明在提升系統(tǒng)比特傳輸速率的基礎(chǔ)上，降低CI-DCSK系統(tǒng)接收信號中的噪聲。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種短參考載波索引差分混沌移位鍵控調(diào)制方法，包括以下步驟：

步驟1:生成長度為R的離散混沌信號序列。

步驟2:步驟1的離散混沌信號序列復(fù)制S次產(chǎn)生一段長度為β的序列作為當(dāng)前符號周期內(nèi)的DCSK的信息信號，其中S＝β/R。

步驟3:將步驟1中的離散混沌信號序列復(fù)制a次生成新的長度為a*R的序列作為當(dāng)前符號周期內(nèi)的DCSK的參考信號，使a*Rβ。

步驟4：將信號傳輸需要用的頻帶分成2^p+1個(gè)子載波頻段，中心頻率為f₀的載波為參考載波，用于發(fā)送混沌參考信號，剩余2^p個(gè)載波為數(shù)據(jù)載波，并從1到2^p進(jìn)行索引標(biāo)記。