[發(fā)明專(zhuān)利]一種多載波差分混沌移位鍵控解調(diào)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110475885.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113206811B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊華;徐曉飛;閻昕宇;王宇;孟蘇翔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L27/00
• 分類(lèi)號(hào): H04L27/00;H04L27/12;H04L27/14
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本發(fā)明公開(kāi)了一種多載波差分混沌移位鍵控解調(diào)方法，方法包括：完成多載波解調(diào)，得到1路離散DCSK參考信號(hào)序列和M?1路離散DCSK信息信號(hào)序列；將所有的離散DCSK信息信號(hào)序列分成兩部分，分別用于參考信號(hào)統(tǒng)計(jì)平均降噪估計(jì)和信息信號(hào)統(tǒng)計(jì)平均降噪估計(jì)，計(jì)算降噪后的DCSK參考信號(hào)序列和降噪后的DCSK信息信號(hào)序列；將降噪后的DCSK參考信號(hào)序列與降噪后的DCSK信息信號(hào)序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到判決變量；將得到的判決變量進(jìn)行門(mén)限判決，恢復(fù)出M?1路數(shù)據(jù)比特；將M?1路數(shù)據(jù)比特合并為1路串行解調(diào)數(shù)據(jù)比特流。本發(fā)明可以降低判決變量中的噪聲分量，提高系統(tǒng)的比特誤碼率性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種多載波差分混沌移位鍵控解調(diào)方法。

背景技術(shù)

二十多年前，研究人員開(kāi)始了對(duì)混沌通信基礎(chǔ)理論進(jìn)行研究。從那時(shí)起，研究人員一直致力于混沌理論的實(shí)際應(yīng)用，最近，設(shè)計(jì)高效的混沌數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)成為了研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)。混沌數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)利用混沌信號(hào)序列對(duì)數(shù)據(jù)比特進(jìn)行頻譜擴(kuò)展和數(shù)字調(diào)制。混沌信號(hào)非常容易產(chǎn)生，通常只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的和低成本的電子電路即可產(chǎn)生。此外，混沌信號(hào)還具有不可預(yù)測(cè)性。這些特性使得混沌數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)非常具有吸引力。混沌數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)不僅具有傳統(tǒng)擴(kuò)頻系統(tǒng)的所有優(yōu)點(diǎn)(例如，不易被檢測(cè)，抗干擾和抗多徑衰落能力強(qiáng))，而且具有較高的安全性。

在現(xiàn)有的混沌數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，一種叫做差分混沌移位鍵控(DCSK)的系統(tǒng)由于其低復(fù)雜性而被認(rèn)為是最實(shí)用的混沌數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的接收端不需要采用混沌同步結(jié)構(gòu)。但是，在傳統(tǒng)的DCSK方案中，一半的比特時(shí)間用于傳送不承載信息的參考信號(hào)上，這會(huì)降低信息傳輸速率和造成較低的能量效率。此外，DCSK對(duì)于信道中的噪聲比較敏感。為了實(shí)現(xiàn)較高的信息傳輸速率，研究人員提出了一種叫做多載波差分混沌移位鍵控(MC-DCSK)的系統(tǒng)，MC-DCSK利用多個(gè)子載波同時(shí)發(fā)送1個(gè)參考信號(hào)和多個(gè)信息信號(hào)。雖然MC-DCSK相比于DCSK具有較高的能量效率和較低的誤碼率(BER)，但是信道中噪聲干擾問(wèn)題依舊存在。例如，在加性白高斯噪聲(AWGN)通道中，MC-DCSK的BER性能是低于相干二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)方案的。為此，研究人員提出了使用重復(fù)的參考信號(hào)進(jìn)行降噪處理的差分混沌移位鍵控(NR-DCSK)系統(tǒng)，這種方法是通過(guò)平均所有接收的副本以達(dá)到降低噪聲干擾的目的。每個(gè)參考信號(hào)可以由多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)共享，從而進(jìn)一步降低噪聲干擾和改善BER性能。在現(xiàn)有的所有降噪方案中，重復(fù)信號(hào)會(huì)導(dǎo)致參考信號(hào)和信息信號(hào)之間具有高度的相似性，這會(huì)嚴(yán)重降低通信系統(tǒng)的安全性能。授權(quán)公告號(hào)CN106161310 B公開(kāi)了一種多載波差分混沌移位鍵控調(diào)制解調(diào)方法及調(diào)制解調(diào)器，具體公開(kāi)了在發(fā)送端對(duì)信號(hào)進(jìn)行多載波差分混沌位鍵控調(diào)制的方法，從發(fā)送端解決噪聲分量過(guò)大導(dǎo)致系統(tǒng)比特誤碼率高的問(wèn)題。目前還沒(méi)有從接收端出發(fā)解決決噪聲分量過(guò)大導(dǎo)致系統(tǒng)比特誤碼率高的問(wèn)題的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多載波差分混沌移位鍵控解調(diào)方法及解調(diào)器，以解決現(xiàn)有MC-DCSK解調(diào)方法中參考信號(hào)信息信號(hào)中噪聲分量過(guò)大導(dǎo)致系統(tǒng)比特誤碼率高的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明是一種多載波差分混沌移位鍵控解調(diào)方法，包括如下步驟：

步驟1：接收方將天線(xiàn)接收的多載波差分混沌移位鍵控信號(hào)與頻率為f₁,f₂,...,f_M的M個(gè)同步的子載波分別相乘，得到M路乘積信號(hào)；

步驟2：將在步驟1中得到的M路乘積信號(hào)分別經(jīng)過(guò)M路與發(fā)送方脈沖成型濾波器波形匹配的濾波器進(jìn)行匹配濾波，并對(duì)M路匹配濾波器的輸出進(jìn)行時(shí)域采樣，分別得到1路離散DCSK參考信號(hào)序列和M-1路離散DCSK信息信號(hào)序列；

步驟3：將步驟2中得到的1路離散DCSK參考信號(hào)序列存儲(chǔ)在參考信號(hào)矩陣A＝(y₁,...,y_β)中，將步驟中2中得到的M-1路離散DCSK信息信號(hào)序列存儲(chǔ)在信息信號(hào)矩陣中；