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专利号: 2021101750058
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于混沌伪正交滤波的多址通信方法,其特征在于,按照以下步骤实施:步骤1、设置通信系统参数,

分别设定发射端的混沌成型滤波器组的初始频率f和N个子载波频率fn,1≤n≤N,采样频率fs,则每个混沌符号的过采样ns=fs/f,信息码元周期Tc=1/f;

步骤2、准备待发送数据的信息,每个子载波发送数据量为M,则N个子载波共发送数据总量为MN,表示为S=[s1,s2,…sn,…,sN],其中第n个子载波发送的信息为sn=[sn,1,…,sn,m,…,sn,M],所有的待发送数据均为二进制信息+1或‑1;

步骤3、调制子载波信号;

步骤4、准备发射信号,

将产生的N个经过调制的子载波按照下式相加得到发射信号T(t),表达式是:步骤5、收到接收信号;

步骤6、计算判决阈值;

步骤7、判断每一采样时刻N个子载波的码元分布;

步骤8、接收信号经过伪正交滤波器组中的N个伪正交滤波器并采样;

步骤9、伪正交滤波器采样信号排序及码元信息恢复,即成。

2.根据权利要求1所述的基于混沌伪正交滤波的多址通信方法,其特征在于:所述的步骤3中,具体过程是,

将第n个子载波的M个信息送入混沌成型滤波器组的第n个CSF子系统,得到混沌调制信号:

其中0≤t≤MTc是系统时间,un(t)是混沌成型滤波器组第n个CSF子系统输出的混沌信号,f是步骤1中定义的初始频率, 是小于tf的最大整数,sn,m是第n个子载波发送的第m个信息,Np为满足当t≤‑Np/f时pn(t)≈0的正整数,pn(t)是混沌成型滤波器组第n个CSF子系统的基函数,pn(t)表示如下:其中β=fln2和ωn=2πfn为系统参数,fn是步骤1中定义的第n个子载波频率。

3.根据权利要求2所述的基于混沌伪正交滤波的多址通信方法,其特征在于:所述的步骤5中,具体过程是,

接收信号R(t)=T(t)+w(t),其中w(t)是信道噪声,经过匹配滤波器组中的N个匹配滤波器并在最大信噪比点采样,将接收信号通过匹配滤波器组中的第一个到第N个MF子系统,得到N个滤波输出信号,其中第n个滤波器输出为:其中ξn(t)为匹配滤波器组中第n个子系统的滤波输出信号,gn(t)=pn(‑t)为第n个混沌基函数的时间逆函数,τ为积分变量;

以采样间隔Tc=1/f对第n个滤波信号ξn(t)采样,其中第m个采样点ξn,m的表达式为:ξn,m=ξn(Tc(m‑1)+Tc/2),1≤m≤M。      (5) 。

4.根据权利要求3所述的基于混沌伪正交滤波的多址通信方法,其特征在于:所述的步骤6中,具体过程是,

计算N个子载波第m个采样点均值,表达式是:其中 为第m时刻的采样点均值,m=1,2,…,M,寻找M个采样点均值中的绝对值最大值, 其中abs(·)表示求绝对值操作,max(·)表示求最大值操作,将Δ代入下式(7)得到N+1条判决阈值线:

其中Li表示第i条判决阈值线。

5.根据权利要求4所述的基于混沌伪正交滤波的多址通信方法,其特征在于:所述的步骤7中,具体过程是,

按照下式计算步骤6中每一时刻的采样点均值 与N+1条判决阈值线Li的距离:并计算N+1个距离di的最小值对应的索引值:然后判断得到第m时刻N个子载波中发送“+1”信息比特N+=N‑(Dm‑1)个,发送“‑1”信息比特N_=Dm‑1个。

6.根据权利要求5所述的基于混沌伪正交滤波的多址通信方法,其特征在于:所述的步骤8中,具体过程是,

其中第n个滤波输出为:

其中的yn(t)为第n个伪正交滤波器输出,τ为积分变量,on(t)为第n个伪正交基函数,表示如下:

其中参数与步骤2中设置相同;

以采样间隔Tc=1/f对第n个伪正交滤波信号yn(t)采样,其中第m个采样点yn,m表达式为:

yn,m=yn(Tc(m‑1)+Tc/2),1≤m≤M。     (12) 。

7.根据权利要求6所述的基于混沌伪正交滤波的多址通信方法,其特征在于:所述的步骤9中,具体过程是,

对第m个采样时刻的n个采样点Yn=[y1,m,y2,m,...,yN,m]按照大小排序后的索引值定义为[x1,x2,...,xN],满足 结合步骤7,得到第m时刻N个子载波发送N+个“+1”和N‑个“‑1”,则第m时刻的码元信息恢复为:其中Yn中最大的N+个值对应的索引值恢复为信息“+1”,其他的N‑个值对应的索引值恢复为信息“‑1”,完成解码过程。