[发明专利]一种基于混沌无线通信系统的多径干扰抑制方法

摘要

本发明公开了一种基于混沌无线通信系统的多径干扰抑制方法，步骤包括1、对源信息比特序列进行混沌编码；2、接收机天线接收高频信号，并解调到基带；3、对基带接收信号进行混沌匹配滤波；4、计算混沌匹配滤波输出信号的回归映射；5、对混沌匹配滤波输出信号回归映射进行重新分组；6、计算分组后回归映射判决线；7、计算分组后检测判决门限。本发明方法利用混沌自身特性，对多径信道下混沌映射的多个分支进行重新分组，组内分支间将不存在多径干扰，从而达到多径干扰消除的目的；同时，该发明方法只需要在每个采样时刻，计算组内的判决门限即可，降低了多径干扰消除的计算复杂度。

主权项

一种基于混沌无线通信系统的多径干扰抑制方法，其特征在于，该方法按照以下步骤具体实施：步骤1、对源信息比特序列进行混沌编码；编码过程是，1.1)将发射端单极性二进制比特序列bn∈[0,1]，转化为双极性二进制序列sn∈[‑1,1]；1.2)对双极性二进制序列sn进行混沌编码，生成编码时间序列x(t)，混沌编码采用的混沌编码系统是一种包含连续微分方程和离散状态切换条件的混合动力学模型，其回归映射满足伯努利移位映射，其中包含一个连续的微分方程和一个离散的状态切换条件，如下式(1)所示：x··(t)-2βx·(t)+(ω2+β2)(x(t)-s(t))=0x·(t)=0⇒s(t)=sgn(x(t))---(1)]]>其中，表示变量x的二阶微分，表示变量x的一阶微分，sgn(·)为符号函数，t为时间变量，s(t)为双极性二进制序列sn的对应时间序列，β为混沌系统参数，ω＝2πf，f为基频率，通过微扰方法实现将待发送信息的双极性二进制序列sn编码为时间序列x(t)；对微分方程式(1)进行求解得到其中，符号表示对变量t向上取整，基函数p(t)的表达式如下：p(t)=(1-e-β)eβt(cosωt-βωsinωt),t<01-eβ(t-1)(cosωt-βωsinωt),0≤t<1f0,t≥1f;---(2)]]>步骤2、接收机天线接收高频信号，并解调到基带；步骤3、对基带接收信号进行混沌匹配滤波，混沌匹配滤波器是与步骤1.2)所采用的混沌编码系统相对应，若混沌编码系统的基函数为p(t)，则混沌匹配滤波器的时域响应为g(t)＝p(‑t)，得到混沌匹配滤波输出信号y(t)的表达式如下：y(t)=g(t)*r(t)=∫τ=-∞∞p(-τ)r(t-τ)dτ---(4)]]>对y(t)在t＝n/f时刻采样，采样输出yn的表达式如下：yn=Σl=0L-1snCl,0+Σl=0L-1Σi≠0i=-∞∞sn+iCl,i+W---(5)]]>其中，是与多径参数有关的变量，l为多径序号，i为符号循环的变量，L为信道多径数目，W为匹配滤波后噪声，αl为第l径信道的衰落；步骤4、计算混沌匹配滤波输出信号的回归映射，混沌匹配滤波输出信号回归映射表达式为：其中，β为混沌系统参数，f为基频率，y(t)为混沌匹配滤波输出信号，包含2L个分支，n为二进制数据的序号，L为信道多径数目，l为多径序号；步骤5、对混沌匹配滤波输出信号回归映射进行重新分组，分组原则是：sn+i为所有发射序列，将相同sn+i取值对应的分支归为一组，i＜0；步骤6、计算分组后回归映射判决线，将步骤5得到的各组回归映射，取组内两分支的中心线为该组判决线，判决线的表达式为：步骤7、计算分组后检测判决门限。