【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及無線通信，更具體地，涉及一種具有接收分集增益的相干混沌通信方法及系統(tǒng)。
技術介紹
1、混沌通信是一種擴展頻譜的通信技術，該通信技術利用混沌信號的寬帶特性，可以方便的構建混沌寬帶通信系統(tǒng)，因此，混沌通信技術得到了越來越廣泛的關注。由于多載波差分移位混沌鍵控通信系統(tǒng)需要將信息分配在多個載波進行傳輸，接收機中需要多個匹配濾波器，使得系統(tǒng)的復雜度較高，此外，多載波差分移位混沌鍵控通信系統(tǒng)的信號當中需要有一個載波用于發(fā)送參考信號(參考信號不承載信息)，造成能量的浪費。
2、現(xiàn)有技術公開了一種基于初始值調制的混沌通信方法及系統(tǒng)，在調制過程將發(fā)送的初始信息比特分為調制比特和序號比特，所述調制比特使用混沌信號的極性承載，所述序號比特使用混沌序列初始值來傳輸；在解調過程分別對調制比特和序號比特進行解調，將調制比特和序號比特解調得到的估計信息比特進行合并，得到所有信息比特的估計信息比特，無需使用多個子載波便能實現(xiàn)多個信息比特并行傳輸，且有效提高了系統(tǒng)的能量效率。然而，該方案采用的是非相干解調技術，利用參考信號和其余載波上的信息承載信號進行相關運算來解調；由于在接收端參考信號和其余載波上的信息承載信號都含有噪聲，因此，利用這兩種信號進行解調會進一步的導致誤碼率性能的惡化。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決當前混沌通信系統(tǒng)中無法保證誤碼率性能的問題，本專利技術提出一種具有接收分集增益的相干混沌通信方法及系統(tǒng)，無需使用多個子載波便能實現(xiàn)多個信息比特并行傳輸，利用預設的logistic序列的
2、為了達到上述技術效果，本專利技術的技術方案如下：
3、一種具有接收分集增益的相干混沌通信方法，包括調制過程和解調過程；
4、所述調制過程包括以下步驟：
5、s1.將發(fā)射端待發(fā)送的信息比特b1,…,bm轉化為十進制符號dm；
6、s2.在發(fā)射端預設一個logistic序列首數(shù)值向量，所述logistic序列首數(shù)值向量中的所有混沌初始向量絕對值均小于1；
7、s3.在發(fā)射端所預設的混沌初始值向量中選擇第dm+1個logistic序列首數(shù)值，傳輸至混沌信號生成器，生成發(fā)射端所使用的混沌序列；
8、所述解調過程包括以下步驟：
9、s4.在接收端通過預設的logistic序列首數(shù)值向量，生成接收端所使用的混沌序列；
10、s5.所述混沌序列分別與接收端獲取的接收信號中的參考信號執(zhí)行反向卷積操作，得到互相關向量；
11、s6.對互相關向量進行平方檢測運算，獲得接收信號多徑信道的分集增益；
12、s7.基于多徑信道的分集增益，求解混沌初始值的向量中所選擇的混沌初始值的序號q，對q進行十進制符號/二進制比特轉換，得到估計信息比特
13、本技術方案通過生成無噪聲污染混沌信號，結合平方檢測算法實現(xiàn)相干檢測，有效提升多徑瑞利衰落信道下的誤碼率性能。
14、優(yōu)選地，預設的logistic序列首數(shù)值向量包含了2m個的logistic序列的首個數(shù)值，0≤dm≤2m-1。
15、優(yōu)選地，步驟s3中，選擇第dm+1個logistic序列首數(shù)值將傳輸至混沌信號生成器，利用logistic映射生成發(fā)射端所使用的混沌序列其中，β為擴頻因子，且為大于2m的正整數(shù)。
16、優(yōu)選地，所述發(fā)射端的發(fā)射信號為s＝cselect，接收端獲取的接收信號為r＝[r1,…,rβ]。
17、優(yōu)選地，在步驟s4中，通過預設的logistic序列首數(shù)值向量生成2m個混沌序列，其中，j＝1,2,…,2m；將所述2m個混沌序列記為接收端所有可能使用的混沌序列。
18、優(yōu)選地，步驟s5包括以下步驟：
19、s51.令混沌序列分別與接收信號中的參考信號執(zhí)行反卷積操作，得到zj；所述反向卷積操作如下：
20、zj＝[r1,…,rβ]*[lj,β,…,lj,β-1,…,lj,1]＝[rj,1,…,rj,m,…,rj,2β-1]
21、其中，*為卷積操作符；
22、s52.對zj中的元素進行進一步處理，得到其中，ld為卷積系數(shù)，ld≤β-1。
23、優(yōu)選地，所述卷積系數(shù)ld的計算方式如下：
24、每隔100個比特，發(fā)射端在發(fā)送信息比特之前，發(fā)送以l1,1作為logistic序列首數(shù)值向量生成的β長的混沌序列l(wèi)1＝[l1,1,…,l1,2,…,l1,β]，接收端生成相同的一段混沌序列；
25、發(fā)射端所發(fā)送的混沌序列與接收端本地生成的混沌序列進行互相關運算，得到向量c＝[c1,…,c2β-1]；
26、將向量c中的cβ,…,c2β-1項中大于的下標進行統(tǒng)計，導出最大的下標lmax，所述e(·)為向量的均值運算；令ld＝lmax。
27、優(yōu)選地，在步驟s6中，對中的每一項進行求平方運算并求和，得到接收信號多徑信道的分集增益，公式如下：
28、
29、其中，為多徑信道的分集增益。
30、優(yōu)選地，在步驟s7中，求解混沌初始值的向量中所選擇的混沌初始值的序號q，公式如下：
31、
32、一種具有接收分集增益的相干混沌通信系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端用于實現(xiàn)上述具有接收分集增益的相干混沌通信方法的調制過程，所述接收端用于實現(xiàn)上述具有接收分集增益的相干混沌通信方法的解調過程。
33、與現(xiàn)有技術相比，本專利技術技術方案的有益效果是：
34、本專利技術提出一種具有接收分集增益的相干混沌通信方法及系統(tǒng)，所述方法在發(fā)射端和接收端預設logistic序列首數(shù)值向量，并分別生成混沌序列；接收端生成的混沌序列通過執(zhí)行反向卷積操作得到互相關向量，再互相關向量進行平方檢測運算，獲得接收信號多徑信道的分集增益，最后求解混沌初始值的向量中所選擇的混沌初始值的序號并進行比特轉換，得到對應的估計信息比特；所述系統(tǒng)具有更高的能量效率，在實現(xiàn)多載波差分移位鍵控通信系統(tǒng)相同誤比特率的情況下使用更少的能量，且可以實現(xiàn)相干檢測而無需執(zhí)行混沌同步，在多徑瑞利衰落信道場景能夠實現(xiàn)高性能的通信。
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1.一種具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，包括調制過程和解調過程；
2.根據(jù)權利要求1所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，預設的Logistic序列首數(shù)值向量包含了2M個的Logistic序列的首個數(shù)值，0≤DM≤2M-1。
3.根據(jù)權利要求2所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，步驟S3中，選擇第DM+1個Logistic序列首數(shù)值將傳輸至混沌信號生成器，利用Logistic映射生成發(fā)射端所使用的混沌序列其中，β為擴頻因子，且為大于2M的正整數(shù)。
4.根據(jù)權利要求3所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，所述發(fā)射端的發(fā)射信號為s＝cselect，接收端獲取的接收信號為r＝[r1,…,rβ]。
5.根據(jù)權利要求4所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，在步驟S4中，通過預設的Logistic序列首數(shù)值向量生成2M個混沌序列，其中，j＝1,2,…,2M；將所述2M個混沌序列記為接收端所有可能使用的混沌序列。
6.根據(jù)權利要求5所述的具有接收分集增益
7.根據(jù)權利要求5所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，所述卷積系數(shù)ld的計算方式如下：
8.根據(jù)權利要求5所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，在步驟S6中，對中的每一項進行求平方運算并求和，得到接收信號多徑信道的分集增益，公式如下：
9.根據(jù)權利要求5所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，在步驟S7中，求解混沌初始值的向量中所選擇的混沌初始值的序號Q，公式如下：
10.一種具有接收分集增益的相干混沌通信系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端，其特征在于，所述發(fā)射端用于實現(xiàn)權利要求1～9任一項所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法的調制過程，所述接收端用于實現(xiàn)權利要求1～9任一項所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法的解調過程。
...【技術特征摘要】
1.一種具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，包括調制過程和解調過程；
2.根據(jù)權利要求1所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，預設的logistic序列首數(shù)值向量包含了2m個的logistic序列的首個數(shù)值，0≤dm≤2m-1。
3.根據(jù)權利要求2所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，步驟s3中，選擇第dm+1個logistic序列首數(shù)值將傳輸至混沌信號生成器，利用logistic映射生成發(fā)射端所使用的混沌序列其中，β為擴頻因子，且為大于2m的正整數(shù)。
4.根據(jù)權利要求3所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，所述發(fā)射端的發(fā)射信號為s＝cselect，接收端獲取的接收信號為r＝[r1,…,rβ]。
5.根據(jù)權利要求4所述的具有接收分集增益的相干混沌通信方法，其特征在于，在步驟s4中，通過預設的logistic序列首數(shù)值向量生成2m個混沌序列，其中，j＝1,2,…,2m；將...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：馬煥，梁敬濤，劉月嬋，呂梁，賴俊杰，
申請(專利權)人：肇慶學院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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