[发明专利]分数阶多载波多码移多进制差分混沌移位键控调制解调方法及调制解调器

说明书

分数阶多载波多码移多进制差分混沌移位键控调制解调方法及调制解调器，涉及通信信号处理技术领域，调制解调方法包括：将待传输的多进制信息包经过串并转换为P路并行多进制信息，再经比特/符号转换得到P路多进制并行星座符号，同时由分数阶混沌发生器产生分数阶混沌信号；由Hadamard矩阵产生walsh码，选择第1个Walsh序列与分数阶混沌信号相乘后的信号作为参考信号，另外2P个不同的Walsh序列与分数阶混沌信号相乘后输入到多进制DCSK调制器中通过调制分别得到P路多进制DCSK调制信号，再将参考信号和P路多进制DCSK调制信号相加，完成多载波调制后发送到信道中进行传输，在接收端进行相关解调恢复出原信息。该方法误码率更低，实现了较高的数据速率，保密性也更高。

技术领域

本发明涉及通信信号处理技术领域，尤其指一种分数阶多载波多码移多进制差分混沌移位键控调制解调方法及调制解调器。

背景技术

混沌数字调制技术不但可以保留传统扩频通信系统具有的低截获概率和减轻多径效应等特性，而且还在许多其他方面表现出了独特的优势，例如能够降低系统硬件成本、提升通信安全性、提高扩频通信系统的性能等。近些年来，混沌数字调制技术已成为非线性科学与信息科学界关注和研究的热点问题之一。

由于目前缺乏可靠和有效的方法在接收端实现混沌同步，现有的混沌数字调制解调方法大多还是基于传输参考方法，即把载波信号和携带信息的信号都发送给接收端。其中，差分混沌移位键控(Differential Chaos Shift Keying,DCSK)调制解调方法无需完成信道估计，能够获得相对较好的误码性能，在许多实际应用场合下(例如无线个人局域网、无线传感器网络等)都表现出了很强的竞争力。但是其误码率和数据速率仍有待进一步提高，另外，现有的DCSK调制解调方法保密性不高，若被截获后再通过相关分析等攻击方法很容易就能提取出发送信号。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种分数阶多载波多码移多进制差分混沌移位键控调制解调方法，以解决现有DCSK调制解调方法误码率、数据速率以及保密性不高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种分数阶多载波多码移多进制差分混沌移位键控调制解调方法，包括：将待传输的第i个多进制信息包经过串并转换为P路并行多进制信息，P路多进制信息经过比特/符号转换得到P路多进制并行星座符号，同时由分数阶混沌发生器产生分数阶混沌信号；由Hadamard矩阵产生walsh码，选择第1个Walsh序列与分数阶混沌信号相乘后的信号作为参考信号，另外2P个不同的Walsh序列与分数阶混沌信号相乘后输入到多进制DCSK调制器，多进制DCSK调制器中，第奇数个Walsh序列与分数阶混沌信号相乘后再与多进制星座符号中的实部相乘，第偶数个Walsh序列与分数阶混沌信号相乘后再与多进制星座符号中的虚部相乘，分别得到P路多进制DCSK调制信号，再将参考信号和P路多进制DCSK调制信号相加，完成多载波调制后发送到信道中；

完成多载波解调，分别恢复出参考信号和2P路信息信号；获得平均后的参考信号序列，且与2P路信息信号序列分别进行相关解调、判决、星座符号到比特的转换，恢复出原信息。

进一步地，具体包括步骤如下步骤：

步骤1：对输入的信息信号进行分包处理，分成d₁,d₂,…,d_n共n个平行的信息包；

步骤2：对第i个信息包d_i(i∈[1,n])进行串并转换；

步骤3：对串并转换后的信息包d_i(i∈[1,n])进行星座符号转换，得到s_m,i＝a_m,i+ib_m,i；