[发明专利]融合码下标调制的多进制差分混沌移位键控调制解调器

说明书

融合码下标调制的多进制差分混沌移位键控调制解调器，涉及无线通信。提供可避免接收机使用延时单元，同时提升系统传输数据率的融合码下标调制的多进制差分混沌移位键控调制解调器。利用Walsh码的下标值作为传输信息比特的载体，增加了系统传输的比特数，有效地提高了系统的传输数据率和能量效率。通过正交码复用的方式，有效地消除了延时单元，降低了系统实现的复杂度。在AWGN信道和多径瑞利衰落信道下的仿真表明，相比于常规DCSK，码下标调制的多进制DCSK系统具有一定的性能优势。

技术领域

本发明涉及无线通信，尤其是涉及一种融合码下标调制的多进制差分混沌移位键控调制解调器。

背景技术

混沌信号不仅易于产生，而且产生的成本低，它具有宽带、非周期和类似噪声等特性，使得以混沌信号为载波的混沌通信系统成为传统扩频通信系统的低成本替代方案。同时，混沌通信在保密通信、短距离通信和超宽带通信系统中也具有很强的竞争力。差分混沌移位键控(DCSK:Differential Chaotic Shift Keying)作为混沌通信系统的一种，具有一般混沌通信系统的优点。且DCSK系统具有非常简单接收机结构，在多径衰落信道和时变信道下性能良好。

现有的差分混沌移位键控系统使用混沌信号作为载波，在发射端，系统通过混沌映射的方式产生混沌信号，在传输信号的前半个符号周期内传输该混沌信号作为参考信号。在传输信号的后半个符号周期内，根据传输信息比特的值重复或反转的该混沌信号作为信息承载信号，即当信息比特为1时，重复传输该混沌信号；当信息比特为0时，传输该混沌信号的反转信号。DCSK系统接收端接收到经过信道的传输信号，一个周期的传输信号包含参考信号和信息承载信号两部分，接收端将这两部分信号送入自相关接收机，计算这两部分信号之间的相关特性，根据计算得到的相关特性结果来判决传输的信息比特，若相关特性结果大于0，则传输的信息比特为“1”；否则传输的信息比特为“0”。

现有的差分混沌移位键控调制解调器是通过参考段信号(前β个采样信号)和信息承载段信号(后β个采样信号)在时域上正交复用实现的。DCSK的发送信号时隙结构如图1所示，由于DCSK信号的半个符号周期被用于传输参考信号，而参考信号不携带信息，导致了现有的DCSK系统传输数据率和能量效率低下。此外，现有的DCSK系统在接收端需要对接收信号进行半个符号周期的延时，需要相应的延时电路。对于DCSK接收中的相关器有两种实现方案，即数字实现和模拟实现，对于数字实现，当宽带传输时，如超宽带(UWB)，需将模拟信号转换为数字信号，在数字域实现信号延时，但是UWB的带宽通常都达到数个GHZ，这必然要求接收机前端的A/D转换具有很高的采用频率，使得接收机的功耗和成本都急剧增加。而如果接收机相关器采用模拟实现，则要对宽带信号进行延时，就目前的技术来说，要实现宽带信号长的模拟延时也难以做到低成本的集成。因此提升系统效率的同时消除接收机中的延时单元成为现有差分混沌移位键控调制解调器亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的差分混沌移位键控调制解调器半个符号周期不承载信息，导致了系统的传输数据率和能量效率低下，以及在宽带传输时实现困难等问题，提供可避免接收机使用延时单元，同时提升系统传输数据率的融合码下标调制的多进制差分混沌移位键控调制解调器。

本发明包括调制器和解调器；

所述调制器设有：

信源RCG；

比特符号转换器BC₁,BC₂,BC₃；

切换开关SW_2,1,SW_2,2,SW_3,1,SW_3,2；

方波发生器S_1,1,S_1,2,...,S_1,2N,S_1,R；