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专利号: 202210193380X
申请人: 重庆邮电大学
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:2024-04-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种正交多用户移位降噪DCSK混沌通信系统的通信方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:在传统的MU‑CDSK系统中采用重复混沌信号发生器产生混沌序列,并对其进行复制移位处理得到参考信号;

步骤2:调制信息信号及发送信号;

步骤3:利用Walsh码在多径RFC信道中传输;

步骤4:接收信号,在解调端加入了滑动平均滤波器进行还原并对信息进行解调;

所述生成混沌序列并对其进行复制移位处理得到参考信号,具体包括:步骤1.1:生成混沌序列并对其进行符号函数映射得到混沌序列xi,k,使其具有均值E[xi,k]=0,方差var[xi,k]=1的性质;

步骤1.2:通过Walsh码与混沌序列做克罗内克积实现混沌序列的复制得到一组新的混沌序列;

步骤1.3:对步骤1.2生成的混沌信号进行移位处理:移位的原理是使用移位矩阵与混沌序列相乘,混沌序列长度为β/P,β/P为偶数,IP为P阶单位矩阵,则可以得到移位矩阵为:单位移位矩阵 移位矩阵

即通过移位矩阵后的混沌序列相邻的两个复制过P次的混沌序列进行调换;所述步骤

2:调制信息信号及发送信号,具体包括:

步骤2.1:调制信息信号:将混沌序列发生器产生一段长度为β/P的混沌序列,同时利用符号函数sgn(*)对其进行归一化处理即可得到混沌序列xβ/P,k,且其均值为0,方差为1;

步骤2.2:调制发送信号:将处理好的混沌序列xi/P,k与Walsh码w1做克罗内克积复制P次即可得到长度为β的参考信号;再将原混沌序列xi/P,k延时nβ/P(n=1,2,3,…),经过延时的混沌信号与Walsh码组(w1,w2,w3,w4)做克罗内克积实现复制P次,得到四组完全正交的信号后再分别调制上各自的信息比特后再相加即可得到In,k,在第n个信息时隙内进行传输;

所述步骤4:将接收信号进行还原并对信息进行解调,具体包括:

步骤4.1:当解调第k帧的第4n‑3,4n‑2,4n‑1,4n个用户时,解调b4n‑3,b4n‑2,b4n‑1,b4n的具体流程如下:第一步先将接收到的信号ri,k送入滑动平均滤波器中进行平均化处理后,得到信号为r'i,k;再将r'i,k与其相对应的Walsh码相乘后与延迟nβ/P后的信号r'i‑nβ/P,k进行相关运算,即可得到判决门限阈值Z4n‑3表达式为:步骤4.2:信息的还原:将步骤4.1中得到的判决门限阈值Z4n‑3送入判决门限中进行判断,根据以下判决规则即可恢复出第4n‑3信息比特b4n‑3为:同理可得b4n‑2,b4n‑1,b4n:

2.根据权利要求1所述的一种正交多用户移位降噪DCSK混沌通信系统的通信方法,其特征在于,所述步骤3:利用Walsh码在多径RFC信道中传输,具体包括:多径RFC信道在无线通信中最为常见,且信息信号在多条路径中传输,假设信号在多径RFC信道中传输,在传输过程中仅受加性高斯白噪声的干扰,经过多径RFC信道传输后的接收信号表示为:其中L表示多径条数,αl和τl分别表示第l条路径上的RFC衰落因子和信道延迟,τl取值满足0<τl<<βTc。

3.根据权利要求1‑2任一项所述的一种正交多用户移位降噪DCSK混沌通信系统的通信方法,其特征在于,所述步骤1:在传统的MU‑CDSK系统中采用重复混沌信号发生器产生混沌序列,具体包括:利用Logistic映射产生混沌序列,并通过符号函数映射对其进行归一化处理;二阶2

Logistic混沌映射方程为:xi+1,k=1‑2xi,k xi,k∈(‑1,1)再将其通过sgn(*)对其进行归一化处理产生一组混沌序列xi,k,假设混沌序列为x=[x1 x2 x3 x4]与Walsh码w1=[1 ‑1 1 ‑1]进行克罗内克积运算之后可以得到:X=[x1 ‑x1 x1 ‑x1 x2 ‑x2 x2 ‑x2 x3 ‑x3 x3 ‑x3 x4 ‑x4 x4 ‑x4]Walsh码可以通过构建Hadamard矩阵得到,n

2阶Walsh码的构建方式如下: