[發明專利]一種基于Walsh碼的PI-DCSK調制解調方法及系統

有效

• 申請號: 202110473102.5
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113242198B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 陳平平;陳海頻;陳鋒;柳粟杰
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04J13/00;H04J13/12
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 張燈燦;蔡學俊

1.一種基于Walsh碼的PI-DCSK調制解調方法，其特征在于，構造walsh矩陣并與生成的參考混沌信號w₀相乘，得到相互絕對正交的置換序列w₁,w₂,…,w_i；將要發送的數據比特流分成(n+1)比特的塊，其中n位為映射位，用于選擇映射正交的置換序列w₁,w₂,…,w_i；剩下的單個比特為調制位，進行BPSK調制后乘以所選的置換序列，然后進行發送；

發送端只在第一時隙發送參考混沌信號，其他時隙均用于發送調制好后的信息承載信號；

在接收端，首先恢復接收到的參考混沌信號并利用與發送端相同的walsh矩陣得到接收到的正交置換序列然后將所有接收到的信息承載信號與正交置換序列相關聯求內積，用最大幅度輸出的相關器的索引來估計映射比特，同時將相應相關器的輸出內積值與零閾值進行比較以恢復調制比特；

發送端按如下步驟對要發送的數據進行調制：

A1)混沌信號發生器產生一個參考混沌信號w₀并在第一個時隙發送出去；

A2)構造walsh矩陣并利用walsh矩陣生成正交置換序列；

對于四進制M＝4，參考混沌信號的長度為β，兩用戶user＝2的情況，利用Hadamard矩陣構造Walsh碼，所述Hadamard矩陣的基本矩陣為W₁＝[+1]，基于基本矩陣，則可以通過公式(1)得到更高階數的Hadamard矩陣：

其中，j取大于0的整數；

故由公式(1)得：

由公式(1)、(2)得：

對于四進制兩用戶，利用W₄生成四個相互正交的置換序列，分別為：

w₁＝w₀*[+1 +1 +1 +1] (4)

w₂＝w₀*[+1 -1 +1 -1] (5)

w₃＝w₀*[+1 +1 -1 -1] (6)

w₄＝w₀*[+1 -1 -1 +1] (7)

每個用戶分別選擇其中的兩個置換序列分別代表自己所要發送的數據“1”和“0”；

A3)將要發送的數據比特流分成(n+1)比特的塊，第k個用戶的第i個比特塊寫成其中是n個映射比特位的向量，用于選擇正交置換序列，為調制位，進行BPSK調制；

A4)制定映射規則并調制發送信號；

由Log₂M＝n+1可知四進制M＝4的映射比特為1位，即n＝1，選擇映射規則如下：

用戶1：0—w₁＝w₀*[+1 +1 +1 +1]

1—w₂＝w₀*[+1 -1 +1 -1]

用戶2：0—w₃＝w₀*[+1 +1 -1 -1]

1—w₄＝w₀*[+1 -1 -1 +1]

即用戶1發送的數據“0”用序列w₁置換發送，發送的數據“1”用序列w₂置換發送；用戶2發送的數據“0”用序列w₃置換發送，發送的數據“1”用序列w₄置換發送；

對于兩用戶不同階數M的情況，利用公式(1)生成不同階數的Hadamard矩陣W_M，形成M個相互正交的置換序列；

對于單用戶不同階數M的情況，利用公式(1)生成不同階數的Hadamard矩陣W_M/2，形成M/2個相互正交的置換序列。