發(fā)布時間：2020-06-09 14:40

【摘要】：差分混沌移位鍵控(Differential Chaos Shift Keying,DCSK)采用非相干解調(diào)的方式,在保留了混沌信號良好特性的基礎(chǔ)上,無需信道估計(jì)和擴(kuò)頻碼同步,實(shí)現(xiàn)成本低,對多徑衰落環(huán)境魯棒,具有良好的應(yīng)用前景。由于采用傳輸參考(Transmitted-Reference,T-R)的方式,一半的時間和功率傳輸混沌參考信號,系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)速率低、能量消耗高、數(shù)據(jù)保密性低、誤比特率(Bit Error Rate,BER)性能低的缺陷。為尋求上述問題的可行性解決方案,對基于DCSK的混沌數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)展開深入研究。本文的主要研究工作包括以下三個方面:(1)研究混沌的相關(guān)理論知識,重點(diǎn)介紹了幾種典型混沌數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)原理,采用高斯近似法(Gaussian Approximation,GA)進(jìn)行理論分析計(jì)算。研究DCSK系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),為進(jìn)一步改進(jìn)該系統(tǒng)找準(zhǔn)切入點(diǎn)。(2)為提高DCSK系統(tǒng)的比特傳輸速率和保密性,研究基于置亂矩陣的短參差分混沌移位鍵控系統(tǒng)(Short Reference DCSK Based on Scrambling Matrix, SMSR-DCSK)。在短參考傳輸?shù)幕A(chǔ)上,基于前向移位矩陣設(shè)計(jì)了—種結(jié)構(gòu)簡單并且具有正交性的置亂矩陣,打亂混沌序列的順序,從而降低混沌參考信號與信息信號之間的相關(guān)性。采用高斯近似法推導(dǎo)出在加性高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道和瑞利(Rayleigh)衰落信道中的系統(tǒng)誤比特率公式,并依此進(jìn)行最優(yōu)化性能參數(shù)的求解。采用Monte Carlo仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論分析結(jié)果,分析功率和參考序列長度對系統(tǒng)性能的影響,并完成與典型系統(tǒng)抗噪聲性能的比較。理論和仿真結(jié)果表明:與DCSK和SR-DCSK系統(tǒng)相比,SMSR-DCSK系統(tǒng)在保密性和BER性能方面均有明顯提升。(3)為提高基于正交頻分復(fù)用的DCSK(Orthogonal Frequency Division Multiplexing DCSK,OFDM-DCSK)系統(tǒng)的BER性能,研究重復(fù)擴(kuò)頻序列的降噪OFDM-DCSK系統(tǒng)(OFDM-DCSK System with Repeated Spreading Sequence and Noise Reduction,RSNR-OFDM-DCSK)。該系統(tǒng)以最佳方式分配參考子載波和數(shù)據(jù)子載波,并通過分集實(shí)現(xiàn)降噪。其中在參考子載波上發(fā)送DCSK調(diào)制信號,同時產(chǎn)生的重復(fù)的擴(kuò)展序列經(jīng)調(diào)制后在數(shù)據(jù)子載波上發(fā)送。采用高斯近似法和Monte Carlo仿真研究在AWGN信道和Rayleigh衰落信道中的系統(tǒng)性能,分析FFT點(diǎn)數(shù)、半擴(kuò)頻因子β、數(shù)據(jù)載波數(shù)M、DCSK載波數(shù)N、信噪比Eb/No對系統(tǒng)的BER性能的影響。理論和仿真結(jié)果表明:與DCSK、OFDM-DCSK相比,RSNR-OFDM-DCSK系統(tǒng)能大幅度改善BER性能。
【圖文】：

特能量、移動性不支持以及這在當(dāng)前的ＣＭＯＳ技術(shù)中很難實(shí)現(xiàn)的寬帶延遲線的逡逑使用［２５］，越來越多的研宄用來克服ＤＣＳＫ的弱點(diǎn)。對ＤＣＳＫ系統(tǒng)的國內(nèi)外主要逡逑研究可大致可分為圖１－２所示的幾個部分，下面將依次進(jìn)行介紹。逡逑３逡逑

ＣＳＫ邐ＣＯＯＫ邐ＤＣＳＫ逡逑圖１－１混沌通信分類逡逑１９９６年，Ｋｏｌｕｍｂａｎ首次提出差分混沌移位鍵控系統(tǒng)，實(shí)際上，，在基于混沌逡逑的調(diào)制方案中，ＤＣＳＫ是研宄最廣泛的基于混沌的通信系統(tǒng)之一『２３列。然而，逡逑ＤＣＳＫ存在著嚴(yán)重缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)保密性降低、數(shù)據(jù)速率低、能量消耗高、非恒定比逡逑特能量、移動性不支持以及這在當(dāng)前的ＣＭＯＳ技術(shù)中很難實(shí)現(xiàn)的寬帶延遲線的逡逑使用［２５］，越來越多的研宄用來克服ＤＣＳＫ的弱點(diǎn)。對ＤＣＳＫ系統(tǒng)的國內(nèi)外主要逡逑研究可大致可分為圖１－２所示的幾個部分，下面將依次進(jìn)行介紹。逡逑３逡逑
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN911.3;O415.5

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本文編號：2704836