改进DCSK系统及其DSP实现

克服了由多径效应引起的符号内和符号间干扰,并且尽可能获得多径能量,对传统的差分混沌键控(DCSK)系统加入了保护时间间隔,提出了一种改进的DCSK系统.利用TMS320C5402DSP实现了加性高斯噪声(AWGN)信道下、多径信道下DCSK系统仿真和多径信道下改进DCSK系统的仿真.和改进前相比,在多径信道下,改进的DCSK系统不仅可以克服多径效应,而且还可以获得和AWGN信道下相似的误码性能.     

改进型多用户高效DCSK通信方案的性能分析

针对传统高效差分混沌移位键控系统存在误码率高且传输速率较低的缺点,提出一种改进型多用户高效差分混沌移位键控通信方案。该方案引入了一种正交混沌信号发生器,可产生两路相互正交的混沌信号。发送端的发送信号分为两个时隙,第1个时隙传输两路正交混沌信号的线性组合作为参考信号,第2个时隙将两路混沌信号分别调制信息比特后叠加传输,最后通过正交调制技术实现传输速率的翻倍。系统还引入了正交的沃尔什码序列,达到传输多用户信息的目的。在接收端,从接收信号中分离出参考信号和信息信号,利用相关解调的方法恢复出发送的信息比特。通过引入均值滤波器对部分接收信号进行平均,进一步提升系统误码性能。推导了加性高斯白噪声信道和多径瑞利衰落信道下系统的理论误码率公式,并通过蒙特卡罗实验仿真进行了验证。结果显示:该方案的设计能够有效提升系统的传输速率和误码性能。当用户数为2时,相较高效差分混沌移位键控系统,该系统传输速率提升了约300%,误码性能提升近1 dB。     

多径衰落信道及多用户中改进DCSK系统的性能

各种混沌键控数字调制方案中，DCSK调制有着最优的抗噪性能，而且由于混沌信号内在的宽带特性使其具有很强的抗多径干扰能力。通过多径衰落信道中的理论性能推导结果和仿真表明，经改进的DCSK虽然与原DCSK有相同的性能，但从多址系统收发信机结构来看，其却具有易于实现的优点。     

改进型时间反转的多用户DCSK系统

针对基于时间反转的多用户差分混沌移位键控系统误码率较大和传输速率较低的问题,提出了改进型时间反转的多用户DCSK系统,来提升系统的误码性能和信息传输速率。在发送端,混沌信号通过延迟和时间反转两种结构,传输两路参考信号。每一路信号利用正交沃尔什码组同时承载N个用户信息来达到提高传输速率和消除用户间干扰、降低误码率的目的;在接收端,利用滑动平均滤波器对参考信号做降噪处理,降低判决项方差来减小系统误码率,再进行相关解调。推导了系统误码率公式,并在加性高斯白噪声信道和多径瑞利衰落信道下进行了性能仿真分析。分析了用户数N、复制次数P、序列长度β、信噪比E_b/N₀和路径数L对系统误码率的影响,并与基于时间反转的多用户差分混沌移位键控系统的误码率进行比较。结果表明,在加性高斯白噪声信道中,当用户数为2、复制次数为8、β为512时,相较于基于时间反转的多用户差分混沌移位键控系统,该系统传输速率提升了约300%,误码性能提升近3 dB。这为该系统在实际工程应用提供了良好的理论意义和实用价值。     

基于特征融合的DCSK调制方式识别技术

差分混沌移位键控(differential chaos shift keying, DCSK)系统由于采用了类噪声的混沌信号作为载波信号,在保密通信中具有广阔的应用前景。开展DCSK调制方式识别技术研究有利于军用通信系统信号的认知和分选,为此提出基于特征融合的DCSK调制方式识别技术。该技术从统计域、时域、频域对改进的DCSK调制信号进行特征提取并分析,根据提取的特征维度建立数据模型,由数据模型与相应的评价因素权向量确定改进DCSK调制信号的阈值,从而实现对DCSK调制方式的识别。Matlab仿真实验结果表明该模型具有有效性和准确性。     

多径衰落信道及多用户中改进DCSK系统的性能

各种混沌键控数字调制方案中,DCSK调制有着最优的抗噪性能,而且由于混沌信号内在的宽带特性使其具有很强的抗多径干扰能力。通过多径衰落信道中的理论性能推导结果和仿真表明,经改进的DCSK虽然与原DCSK有相同的性能,但从多址系统收发信机结构来看,其却具有易于实现的优点。     

混沌键控数字保密通信研究新进展

重点综述了近年来混沌键控数字保密通信系统技术的主要进展,包括理论、设计思想、目前的研究热点、可能实现的又有一定实用价值的几种保密通信方案,同时提出了一种新型的CD-DCSK（相关延迟-差分混沌键控）保密通信系统,其性能要优于传统的键控方法。对今后混沌键控保密通信技术的问题作了概括,对混沌系统中的同步与传输技术以及混沌通信实用化需解决的若干问题进行了讨论,并展望了混沌键控保密通信的发展趋势。     

一种差分混沌键控通信方案的研究

为了提高效率及传输中的安全性,提出改进的DCSK方案.利用已有的transmitted reference(TR)通信方式将差分混沌键控(DCSK)中的参考信号和信息信号通过不同的线路信道或不同的频带信道传输,在接收端通过相关接收解调二进制数字信号,这一方案回避了延时结构和切换结构,且发送端可以连续工作.改进方案中参考信号和信息信号不在同一频带或线路信道中提高了信号在传输中的安全性.并对方案性能进行了仿真分析,仿真分析表明改进方案具有与DCSK相似的噪声特性,在混沌信号源带宽和信息信号长度相同的条件下,改进系统有更快的信息传输速率.仿真结果说明了该算法有效可靠.     

PQMC-NRCDSK方案的设计与性能分析

针对相关延迟键控方案信息速率低、误码性能差的问题,设计了一种相位正交多载波降噪相关延迟键控方案.该方案使用混沌序列与其时间延迟序列的叠加作为参考信号,同时混沌序列与其时间延迟序列分别与数据信息的乘积作为信息承载信号.参考信号和信息承载信号使用不同频率及相位正交的载波发送,并且在发送端和接收端使用多根天线来发送和获取信号...     

改进型OMU-NRDCSK通信系统的设计与分析

针对传统差分混沌移位键控传输速率低并且传输多用户信息时比特误码率较高的缺点,提出一种改进型正交多用户降噪差分混沌键控通信系统.系统发送端产生的混沌序列经过复制后作为信息承载信号,通过不同的延时分别携带经沃尔什码调制的多用户信息,信号在接收端经过滑动平均滤波器后与自身进行相关运算,以解调出原始信息比特.在瑞利衰落信道下推...     

Design and analysis of an improved OMU-NRDCSK communication system

Aiming at the shortcomings of a low transmission rate in traditional Differential Chaos Shift Keying (DCSK) and a high bite error rate when transmitting multi-user information, an improved orthogonal multi-user noise reduction differential chaotic keying (OMU-NRDCSK) is proposed. The chaotic sequence generated at the sending end of the system is used as an information bearing signal after being duplicated, the multi-users’ information modulated by the Walsh codes are transmitted respectively through different delays. At the receiver, after passing through the moving average filter, the received signals are correlated with themselves to demodulate the initial information signals. The bit error rate formula for the system under the Rayleigh fading channel is derived and Monte Carlo simulation is carried out. Analytical and simulation results show that the OMU-NRDCSK system reduces the noise term variance by averaging the received signals and improves the bit error performance, with its transmission rate improved compared to the DCSK system, which effectively improves the bit error performance of the multi-user DCSK system.     

基于Walsh码的正交差分混沌键控通信方案

提出一种可用于超宽带(UWB)的新型正交差分混沌键控(ODCSK)通信方案,能克服码移差分混沌键控(CS-DCSK)方法存在的问题,具有比特传输速率高、保密性好、可靠性高等优点. 理论分析和仿真结果表明,在一定的扩频因子和信噪比条件下,新系统具有比CS-DCSK更好的解码性能.     

降噪载波索引差分混沌键控通信系统

为降低载波索引差分混沌键控系统中接收到的参考信号和信息信号中噪声的不利影响,提出了一种降噪载波索引差分混沌键控通信系统。该系统对发射端的混沌信号进行多次复制操作,并借助对接收到的信号分段取平均以实现降噪。分析推导了该系统在加性高斯白噪声信道和多径Rayleigh衰落信道下的理论误码率公式并进行了蒙特卡洛仿真。理论分析和仿真结果表明,所提系统在能量效率、传输速率和载波利用率相同的情况下,可以显著地改善载波索引差分混沌键控系统的误码性能。     

基于Rayleigh信道模型下的性能分析与仿真

建立了基于Rayleigh多径衰落信道模型，详细分析了BFSK在多种衰落信道中误比特率与信噪比的关系，并进行了性能比较．仿真的结果表明，基于Rayleigh信道模型下的误比特率与信噪比成反比关系，且其误比特性能较高斯信道和伦琴信道的误比特性能更差．     

基于重发机制的PI-DCSK调制技术的设计

针对在DCSK（Differential Chaos Shift Keying）混沌通信系统中因信道加性噪声而引起的失真问题,在DCSK系统的基础上,提出一种改进的混沌键控系统方案——PI-DCSK（PhaseInversion Differential ChaosShift Keying）混沌通信系统。根据DCSK系统的调制信息信号和参考信号的延时重发机制,PI-DCSK系统接收端在半码元周期内对接收信号进行相位倒置相关解调,降低了码元周期内重相关性相邻噪声的干扰,在相同信噪比情况下可有效降低DCSK调制系统的误码率。仿真结果表明,在码元周期内相邻噪声相关系数较大、信噪比较低的情况下,PI-DCSK调制系统误码率明显低于DCSK系统。     

差分混沌的键控通信系统设计

提出一种混沌通信的改进方案,将差分混沌键控（DCSK）中的信息信号和参考信号通过两路信道传输。通过对其噪声性能进行理论分析和仿真分析可知,在混沌信号源带宽和信息信号长度相同的条件下,改进系统有更快的信息传输速率,并且改善了系统结构,提高了信号在传输中的安全性。     

跳频通信干扰装备干扰效能分析

针对单纯利用数学方法很难评估跳频通信干扰装备的干扰效果而一般跳频系统的仿真没有考虑跳频同步的问题,利用Matlab/Simulink仿真工具建立了具有同步的完整跳频系统模型,仿真了跳频系统同步的过程.在此基础上模拟了跳频通信干扰装备中3种典型的干扰样式对跳频通信系统的干扰,得到不同干扰样式对跳频通信系统的干扰性能,为准确评估通信对抗装备的干扰效果提供了一种更行之有效的方法.     

混沌保密通信系统设计

以genesio-lorenz系统具有同步性为例,提出3种新方法来研究混沌保密通信:混沌遮盖,混沌参数调制,混沌键控,通过仿真验证了此类方法使通信系统的保密性更强,应用灵活,更适于硬件设计;又将此同步系统应用在扩频通信领域,通过研究信噪比和序列长度关系,可以得出一些结论.