本文關(guān)鍵詞：相關(guān)延遲鍵控技術(shù)在混沌通信中的研究

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【摘要】：無(wú)線(xiàn)通信中應(yīng)用的擴(kuò)頻技術(shù)具有低截獲率、抗干擾和多址能力等優(yōu)點(diǎn)。從20世紀(jì)70年代開(kāi)始,混沌系統(tǒng)及其產(chǎn)生的混沌信號(hào)引起了研究人員的廣泛關(guān)注�；煦缧盘�(hào)寬頻帶、類(lèi)脈沖的自相關(guān)和低互相關(guān)的特性,被認(rèn)為適合用于攜帶數(shù)字信息的擴(kuò)頻通信,所以混沌信號(hào)具有良好的發(fā)展前景。目前混沌在數(shù)字通信系統(tǒng)中的研究,主要是以相關(guān)延遲鍵控(Correlation Delay Shift Keying,CDSK)和差分混沌鍵控(Differential Chaos Shift Keying,DCSK)為基礎(chǔ)展開(kāi)。二者除了繼承傳統(tǒng)擴(kuò)頻通信的優(yōu)點(diǎn)外,相比較各有長(zhǎng)短,主要表現(xiàn)在:CDSK寬帶利用率高、系統(tǒng)安全性好、系統(tǒng)操作更為靈活,但是存在比特誤碼率(Bit Error Rate,BER)不如DCSK,比特傳輸速率不高等問(wèn)題。除了單用戶(hù)環(huán)境下混沌鍵控的研究,在最近幾年中,系統(tǒng)多址能力也是研究熱點(diǎn),這也是擴(kuò)頻通信的關(guān)鍵特性之一。所以針對(duì)目前CDSK系統(tǒng)存在的不足以及在多址方面混沌鍵控技術(shù)的性能改進(jìn),本文主要研究工作包括以下幾個(gè)方面:(1)研究了一種改進(jìn)型CDSK系統(tǒng),相關(guān)延遲-調(diào)頻CDSK(Correlation Delay-Frequency Modulated-Correlation Delay Shift Keying,CD-FM-CDSK)。該系統(tǒng)主要對(duì)CDSK系統(tǒng)在信息傳輸速率方面進(jìn)行了改進(jìn)。針對(duì)信息速率不高,在發(fā)送端一個(gè)符號(hào)周期內(nèi),將有用信息經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換后,與兩路參考信號(hào)分別調(diào)制,信息速率得到提高。在CDSK系統(tǒng)中,由于混沌信號(hào)的非周期性質(zhì),導(dǎo)致相關(guān)輸出的比特能量不恒定可能會(huì)引起誤判,影響系統(tǒng)性能。所以CD-FM-CDSK中通過(guò)在發(fā)送端加入FM調(diào)制模塊,得到功率譜密度均勻的參考信號(hào),然后進(jìn)行后續(xù)調(diào)制。接收端與CDSK類(lèi)似,利用混沌信號(hào)相關(guān)特性,支路的信號(hào)與其對(duì)應(yīng)延遲信號(hào)相關(guān)解調(diào)恢復(fù)信號(hào)。仿真分析了CD-FM-CDSK系統(tǒng)BER隨混沌序列長(zhǎng)度、信噪比變化關(guān)系,并對(duì)比了CD-FM-CDSK系統(tǒng)與CDSK、FM-CDSK在相同條件下的BER,結(jié)果驗(yàn)證了CD-FM-CDSK改善的有效性,除了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)略微復(fù)雜。(2)研究了一種單用戶(hù)差分-相關(guān)延遲鍵控(Differential-Correlation Delay Shift Keying,D-CDSK)系統(tǒng)。該系統(tǒng)兼顧C(jī)DSK安全性好、DCSK系統(tǒng)性能好的優(yōu)點(diǎn)。在發(fā)送時(shí)隙中參考信號(hào)混疊信號(hào)和已調(diào)比特對(duì)信息分時(shí)隙傳輸,接收端采用傳統(tǒng)CDSK解調(diào)技術(shù)。單用戶(hù)D-CDSK系統(tǒng)信息傳輸速率是DCSK的43倍。仿真表明D-CDSK系統(tǒng)性能始終優(yōu)于CDSK,與DCSK相比在低信噪比下,性能也有所改善,但是系統(tǒng)復(fù)雜度也略有提升。另外D-CDSK與CD-FM-CDSK性能對(duì)比仿真說(shuō)明,通過(guò)采用DCSK的T-R傳輸模式,可以降低接收端相關(guān)輸出的干擾,提升系統(tǒng)系能。(3)研究了一種基于Walsh碼的多用戶(hù)CDSK-DCSK系統(tǒng)。該系統(tǒng)是單用戶(hù)D-CDSK系統(tǒng)的拓展,其區(qū)別在于:第一引入Walsh碼減少用戶(hù)間干擾,提升多用戶(hù)系統(tǒng)性能;第二與FM方法不同,通過(guò)采用符號(hào)函數(shù)映射法處理混沌信號(hào),消除混沌信號(hào)比特能量擴(kuò)散問(wèn)題。仿真分析了多用戶(hù)CDSK-DCSK系統(tǒng)在不同用戶(hù)數(shù)和混沌序列長(zhǎng)度下的變化,并和動(dòng)態(tài)延遲多址(Variant Delay Multiple Access,VDMA)DCSK系統(tǒng)對(duì)比,結(jié)果說(shuō)明相同條件下多用戶(hù)CDSK-DCSK比VDMA-DCSK性能更好,且隨信噪比的增大,性能改善效果越明顯。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN914

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1256431