本文關鍵詞：相關延遲鍵控技術(shù)在混沌通信中的研究

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【摘要】：無線通信中應用的擴頻技術(shù)具有低截獲率、抗干擾和多址能力等優(yōu)點。從20世紀70年代開始,混沌系統(tǒng)及其產(chǎn)生的混沌信號引起了研究人員的廣泛關注。混沌信號寬頻帶、類脈沖的自相關和低互相關的特性,被認為適合用于攜帶數(shù)字信息的擴頻通信,所以混沌信號具有良好的發(fā)展前景。目前混沌在數(shù)字通信系統(tǒng)中的研究,主要是以相關延遲鍵控(Correlation Delay Shift Keying,CDSK)和差分混沌鍵控(Differential Chaos Shift Keying,DCSK)為基礎展開。二者除了繼承傳統(tǒng)擴頻通信的優(yōu)點外,相比較各有長短,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題。除了單用戶環(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,這也是擴頻通信的關鍵特性之一。所以針對目前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,本文主要研究工作包括以下幾個方面:(1)研究了一種改進型CDSK系統(tǒng),相關延遲-調(diào)頻CDSK(Correlation Delay-Frequency Modulated-Correlation Delay Shift Keying,CD-FM-CDSK)。該系統(tǒng)主要對CDSK系統(tǒng)在信息傳輸速率方面進行了改進。針對信息速率不高,在發(fā)送端一個符號周期內(nèi),將有用信息經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換后,與兩路參考信號分別調(diào)制,信息速率得到提高。在CDSK系統(tǒng)中,由于混沌信號的非周期性質(zhì),導致相關輸出的比特能量不恒定可能會引起誤判,影響系統(tǒng)性能。所以CD-FM-CDSK中通過在發(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,然后進行后續(xù)調(diào)制。接收端與CDSK類似,利用混沌信號相關特性,支路的信號與其對應延遲信號相關解調(diào)恢復信號。仿真分析了CD-FM-CDSK系統(tǒng)BER隨混沌序列長度、信噪比變化關系,并對比了CD-FM-CDSK系統(tǒng)與CDSK、FM-CDSK在相同條件下的BER,結(jié)果驗證了CD-FM-CDSK改善的有效性,除了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)略微復雜。(2)研究了一種單用戶差分-相關延遲鍵控(Differential-Correlation Delay Shift Keying,D-CDSK)系統(tǒng)。該系統(tǒng)兼顧CDSK安全性好、DCSK系統(tǒng)性能好的優(yōu)點。在發(fā)送時隙中參考信號混疊信號和已調(diào)比特對信息分時隙傳輸,接收端采用傳統(tǒng)CDSK解調(diào)技術(shù)。單用戶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)復雜度也略有提升。另外D-CDSK與CD-FM-CDSK性能對比仿真說明,通過采用DCSK的T-R傳輸模式,可以降低接收端相關輸出的干擾,提升系統(tǒng)系能。(3)研究了一種基于Walsh碼的多用戶CDSK-DCSK系統(tǒng)。該系統(tǒng)是單用戶D-CDSK系統(tǒng)的拓展,其區(qū)別在于:第一引入Walsh碼減少用戶間干擾,提升多用戶系統(tǒng)性能;第二與FM方法不同,通過采用符號函數(shù)映射法處理混沌信號,消除混沌信號比特能量擴散問題。仿真分析了多用戶CDSK-DCSK系統(tǒng)在不同用戶數(shù)和混沌序列長度下的變化,并和動態(tài)延遲多址(Variant Delay Multiple Access,VDMA)DCSK系統(tǒng)對比,結(jié)果說明相同條件下多用戶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。
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN914

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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