【摘要】：由于優(yōu)越的抗多徑衰落和抗干擾能力,使得混沌通信在無線通信領(lǐng)域被廣泛研究。差分混沌移位鍵控(DCSK:Differential Chaos Shift Keying)是其中的一種混沌通信技術(shù),被應(yīng)用到多種無線場景中,如無線個域網(wǎng)(WPAN:Wireless Personal AreaNetwork)、協(xié)作通信和共存性通信系統(tǒng)等。但是DCSK系統(tǒng)存在頻譜效率和能量效率低的缺點,不能滿足現(xiàn)代通信系統(tǒng)對高數(shù)據(jù)率和低功耗的需求。本文從提高DCSK的頻譜效率和能量效率入手,研究了融合碼下標調(diào)制(CIM:Code Index Modulation)的DCSK通信系統(tǒng)。主要工作如下:(1)將碼下標調(diào)制技術(shù)與 MCS-DCSK(Multilevel Code Shifted DCSK)相結(jié)合,提出了融合碼下標調(diào)制的多級碼復(fù)用DCSK(CIM-MCS-DCSK)系統(tǒng)。相比于MCS-DCSK,CIM-MCS-DCSK利用Walsh碼的下標值作為新的傳輸維度傳輸額外的信息比特,有效地提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)率。通過分析CIM-MCS-DCSK的數(shù)據(jù)率和復(fù)雜度,證明了該系統(tǒng)的優(yōu)越性。分析推導(dǎo)了 CIM-MCS-DCSK的理論誤碼率(BER:Bit Error Rate)性能,并通過仿真驗證了理論分析的正確性。(2)將碼下標調(diào)制技術(shù)、短參考(SR:Short Reference)和 QCSK(Quadrature Chaos Shift Keying)相結(jié)合,提出了融合碼下標調(diào)制的短參考QCSK(CIM-SR-QCSK)系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用Walsh碼的下標值傳輸信息比特,相比于QCSK,數(shù)據(jù)率得到了有效地提升。為了獲得更好的BER性能,本文對CIM-SR-QCSK系統(tǒng)應(yīng)用了功率分配方法。在推導(dǎo)理論誤碼率的過程中,利用凸優(yōu)化原理,導(dǎo)出了最優(yōu)的參考信息-信息承載信號功率比。最后,仿真結(jié)果驗證了理論推導(dǎo)的正確性和優(yōu)化方法的有效性。(3)利用Walsh碼的正交性,提出了基于Walsh碼序列的多元DCSK(M-ary DCSK)系統(tǒng)。將碼下標調(diào)制技術(shù)融入M-ary DCSK中,提出了融合碼下標調(diào)制的多元DCSK(CIM-MDCSK)系統(tǒng)。利用Walsh碼的下標值作為承載信息的單元,有效地提高系統(tǒng)的頻譜效率。通過分析系統(tǒng)的頻譜效率和能量效率,證明了CIM-MDCSK的優(yōu)越性。為了優(yōu)化系統(tǒng)的性能,對CIM-MDCSK系統(tǒng)應(yīng)用降低噪聲的優(yōu)化方法。最后,仿真結(jié)果驗證了 CIM-MDCSK系統(tǒng)的性能優(yōu)勢。
【圖文】：

２．２邋ＣＳ－ＤＣＳＫｌｓｈ碼的矩陣由Ｈａｄａｍａｒｄ方法構(gòu)造而成，它由如Ｆ的遞歸方法得到逡逑ｗ，＝Ｒ：邐＾１２，３，，…邐（＝１，表示Ｗａｌｓｈ碼矩陣的階數(shù)。逡逑－ＤＣＳＫ系統(tǒng)接收機的解調(diào)原理框圖如圖２．３所示。逡逑

Ｗａｌｓｈ碼序列中的多行Ｗａｌｓｈ碼序列來傳輸信息承載信號，從而實現(xiàn)了在一個符逡逑號周期內(nèi)傳輸多路信息比特，有效地提高了系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)率。ＧＣＳ－ＤＣＳＫ發(fā)逡逑射機的調(diào)制原理框圖如圖２．４所示。逡逑！邋＆ｉ￣：邐：邐ＴＴｘ逡逑｜器商丨‘，殳邋—＾邐ｒ°＾逡逑］邐Ｉ邋ｗｉ邋Ｄｅｌａｙ邋ｉ邋．．邋ｆ￣Ｄｄａｖ＂＾．邐＾逡逑發(fā)生器邋＿邐ｔｊ邋＾邋ｒ＞．？．ｒ￣邋＾１邐＇ｓｋ逡逑；—斗二：—逡逑＼邐邐４邐邐＾邐、逡逑！邐」＿＿：：邋Ｉ邋Ｘ＂，逡逑邐邐—邐Ｉ—邋—邐—．．邋—ｉ．邐？逡逑！邐邐：：邐－Ｖ￥＞逡逑Ｉ邋－邋Ｊ：：邐逡逑Ｕ邐￣Ｉ邋ｐ—邋－１邋｜邋１，邐ｉｔ邐逡逑？串／并轉(zhuǎn)換邋ｂ．邐Ｊｌ邋—Ｉ邋＿＾Ｌ：逡逑１邐０—邋－ｌ邋Ｌｉ邐ｉ邐逡逑Ｋ邋＾邋＋１逡逑圖２．４邋ＧＣＳ－ＤＣＳＫ發(fā)射機的原理框圖逡逑假定考慮單個的傳輸符號周期，ＧＣＳ－ＤＣＳＫ發(fā)射機的發(fā)送信號＼表示為逡逑Ｍ逡逑Ａ邋＝？叫邐（２．９）逡逑ｍ＝＼逡逑其中表示傳輸參考信號的Ｗａｌｓｈ碼序列碼元，表示傳輸?shù)阱义希砺沸畔⒎柕模祝幔欤螅璐a序列碼元。？ｅ｜－ｌ，＋１丨卜＝邋１，２，．．．，表示系統(tǒng)傳輸?shù)腻义系冢韨�信息符號
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN918

【參考文獻】

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1 Shilian Wang;Shujun Lu;Eryang Zhang;;MIMO-DCSK communication scheme and its performance analysis over multipath fading channels[J];Journal of Systems Engineering and Electronics;2013年05期

本文編號：2633832