多用户载波索引差分混沌移位键控通信系统及性能分析

现有载波索引差分混沌移位键控（DCSK）通信系统较传统DCSK系统能耗更低且数据传输速率更高,但其无法应用于多用户通信环境。提出一种多用户载波索引差分混沌移位键控系统,为系统用户分配预定义的私有子载波发送混沌参考信号,所有用户共享剩余子载波发送数据信号以提高子载波利用率,结合公共子载波的索引值与DCSK系统共同传送用户的数据比特,并在加性高斯白噪声和多径Rayleigh衰落信道中计算得到系统的近似误码率。实验结果表明,与MU OFDM-DCSK、HCS-DCSK等多用户系统相比,该系统的误码率更低,在不占用过多带宽的情况下,具有更高的频谱效率。     

多用户正交相关延迟键控方案性能分析

为了改善混沌信号的传输性能，在相关延迟移位键控（CDSK）方案和多载波相关延迟移位键控（MC-CDSK）方案的基础上，提出一种多用户正交相关延迟移位键控（MU-OCDSK）方案。该方案利用多载波对混沌信号进行调制，得到的结果相对于CDSK，不仅有更高的频谱效率，而且误码率也得到了一定的改善。对该方案进行了理论仿真和蒙特卡洛仿真，结果表明相对于MC-CDSK，该方案不仅提高了1倍的传输速率，而且改善了误码率；且理论仿真和蒙特卡罗仿真结果一致。     

基于MIMO技术的DCSK通信方案的性能分析

MIMO技术在不增加信号带宽和发射功率的情况下,通过在发送端和接收端分别使用多个发送天线和接收天线来抑制信道衰落和噪声。利用MIMO技术的优势,设计了一种基于差分混沌键控（DCSK）的MIMO-DCSK混沌通信方案。针对这一方案,通过进一步的数学推导,得到系统在高斯信道下的理论误码率公式,并在MATLAB环境中进行了仿真验证。理论分析和仿真结果表明：在相同的信噪比条件下,MIMO-DCSK混沌通信系统的误码率比传统DCSK通信系统要小得多。因此,MIMO-DCSK混沌通信方案能够有效改善混沌通信系统的误码性能。     

一种改进型多用户正交差分混沌键控

基于差分混沌键控(DCSK)和相关延迟键控(CDSK)提出一种新型的混沌扩频通信方案——改进型多用户正交差分混沌键控(MA-ODCSK)。该方案结合Walsh码和符号函数的各自特点,克服了DCSK和CDSK方案存在的问题,具有传输速率高、可靠性高、保密性好等优点。仿真证明,由于Walsh码的正交性,多用户干扰得到很好的抑制。在用户数一定时,MA-ODCSK比FM-DCSK、FM-EDCSK性能更加优良。     

一种基于DCSK的数字保密通信系统

传统的基于混沌键控(CSK)保密通信需要在收发两端建立混沌同步系统,而混沌信号由于对初值的极端敏感性而极难达到同步,所以这种方式难以用于实际。针对这个问题,提出了一个新的差分混沌键控(DCSK)系统,此系统收发端不需混沌同步。深入研究了差分混沌键控(DCSK)调制的性能,并且和二相相移动键控(BPSK)调制进行了比较。最后给出了一个DCSK调制在图像传输中的新应用。     

一种改进的混合DCSK通信方案及性能分析

混沌键控(CSK)按解调方式通常分为相干解调的CSK与非相干解调的CSK。相干解调的CSK一般需要混沌同步,后者被证明在实际噪声信道中没有足够的鲁棒性。非相干解调的CSK由于不需要混沌同步,具有较好的鲁棒性,缺点是误码率较高。现有的CSK中误码率最低的是差分混沌键控(DCSK),但缺点是带宽利用率低于一般CSK且不适用于保密通信。将基于回归映射的CSK与现有的DCSK相结合,提出一种改进的基于回归映射的混合DCSK方案。理论分析和仿真结果表明:混合DCSK比现有DCSK提高一倍带宽利用率,误码率比非相干解调的CSK低很多,且具有在保密通信领域应用的可能。     

一种改进的混合DCSK通信方案及性能分析

混沌键控(CSK)按解调方式通常分为相干解调的CSK与非相干解调的CSK.相干解调的CSK一般需要混沌同步,后者被证明在实际噪声信道中没有足够的鲁棒性.非相干解调的CSK由于不需要混沌同步,具有较好的鲁棒性,缺点是误码率较高.现有的CSK中误码率最低的是差分混沌键控(DCSK),但缺点是带宽利用率低于一般CSK且不适用于保密通信.将基于回归映射的CSK与现有的DCSK相结合,提出一种改进的基于回归映射的混合DCSK方案.理论分析和仿真结果表明混合DCSK比现有DCSK提高一倍带宽利用率,误码率比非相干解调的CSK低很多,且具有在保密通信领域应用的可能.     

利用移动键控和耦合超混沌系统实现异步十六进制数字保密通信系统

为提高混沌移动键控方案的通信效率,提出基于移动键控和耦合超混沌系统的异步保密通信方案。在发送端,将十六进制信号嵌入到增益后的混沌状态变量中,利用转换器控制模块实现多个状态变量交替变换掩盖信号,经添加高斯噪声后发送出去。在接收端通过检测噪声强度动态调整检测阈值,可成功提取出发送的信号。数值模拟验证了该系统在含噪声信道环境下,双方通过自适应调整混沌信号增益实现保密通信,随着信噪比（SNR）的增加,比特误码率（BER）呈平滑降低趋势,确保了系统的稳定性。     

基于混沌调制技术的卫星隐蔽通信性能分析

针对利用传统DS扩频技术实现的卫星隐蔽通信易被截获的情况,利用混沌信号的特性,提出了一种基于相干混沌移位键控信号的卫星隐蔽通信方案.采用离散基带模型阐述了系统原理并分析了其隐蔽性能、抗干扰性能,然后通过建立基于混沌调制技术的卫星隐蔽通信仿真模型进行性能仿真.仿真结果表明,使用相干混沌移位键控信号完成卫星隐蔽通信同样可以具有较好的隐蔽性和抗干扰性,方案的提出对基于混沌调制技术的卫星隐蔽通信提供了理论支持.     

基于多涡卷系统的多进制数字混沌键控方式

多涡卷混沌吸引子的主要特点是具有复杂的混沌动力学行为和多个螺旋密钥参数，可在保密通信中获得应用。在研究其产生机理的基础上，进一步提出了用多涡卷混沌系统实现多进制数字混沌键控(MDCSK)的一种方案。其工作原理是，在发送端，用多进制数字信号对多涡卷混沌吸引子的多个斜率值进行数字调制，从而产生多进制混沌键控信号。在接收端，根据驱动-响应式同步和相关解调原理恢复出原来的多进制数字信号。与二进制混沌键控(CSK)相比，多进制数字混沌键控(MDCSK)方式能体现出利用多个螺旋密钥参数来加密多进制数字信号这一主要优点。通过该方案的理论分析和计算机模拟结果，证实了这一方法的有效性。     

一种可扩展的广义空移键控调制系统设计

5G车联网中的不同传输业务对高可靠、可扩展和低功耗的通信性能有较高要求,为此,设计一种新型高可靠、可扩展的广义空移键控调制(GSSK)系统。在发射端提出一种基于Butson Hadamard矩阵的广义空移键控调制(BHSSK)方案,通过引入具有正交性和可扩展性的Butson Hadamard矩阵,采用循环加权方法构造符号选择矩阵,将矩阵的列作为符号向量并调制到激活的天线组合上进行发送。针对检测复杂度对车联网下通信可行性的影响,在接收端提出一种基于方向夹角加权排序检测(DWOD)算法,通过设计发射天线组合的权重因子构造天线组合搜索空间,并设置判决收敛门限以减少信号检测的搜索范围,在保证可靠性的同时降低检测复杂度。Matlab仿真结果表明,BHSSK以较少的天线实现相对较高和可扩展的频谱效率,相比GSSK、GSM、MA-SM和HSSK分别达到约8dB、3dB、3dB和0.6dB的误码率性能增益。DWOD算法在达到近似最优误码率性能的同时,其复杂度减少了约40%~70%。     

空时分组码的简化译码方法

实际无线通信应用中,译码方法的简化一定程度上降低了移动端的功率消耗。文章根据星座图的几何结构,从数学角度出发,描述了一种8进制相移键控(8PSK)下空时分组码的简化最大似然(ML)译码方法,并将该方法推广到幅度相移键控(APSK)映射情况下的译码。对最大似然译码方法和文中简化最大似然方法的仿真结果及译码计算复杂度进行了分析和比较,结果表明简化最大似然译码算法只是降低了计算复杂度,并没有影响误码率。     

基于多标签分类算法的多输入多输出智能接收机模型

传统无线通信系统由发射机和接收机组成,待传输的信息经过信道编码、调制、成型后通过天线发射出去。由于信道衰落、噪声和干扰等因素的影响,到达接收机的信号会存在较严重的失真,接收机需要从失真的信号中尽可能地恢复出原始信息。为解决此问题,提出基于多标签分类神经网络的多输入多输出（MIMO）智能接收机模型。该模型利用深度神经网络（DNN）替代接收机从信号到信息之间的整个信息恢复环节,并采用多标签分类算法代替多个二分类器实现多个比特的信息流恢复,而训练数据集为包含二进制相移键控（BPSK）与正交相移键控（QPSK）两种调制方式以及汉明编码与循环编码两种方式的正交信号。实验结果表明在噪声、瑞利衰落、干扰等情况下,使用传统Alamouti译码方法的接收机误码率（BER）为1E-3时,智能接收机已经实现了BER为0的恢复信息;在保持BER性能相同时,所提多标签分类算法比对比模型的多个二分类器算法在每个批次的训练时间上减少了约4 min。     

DCSK的分集接收反相解调方案

提出一种瑞利多径衰落信道下DCSK通信系统的分集接收及反相解调的方案。该方案将发射信号做适当延时以形成多路信号,将各路信号相加后进行反相相关运算,接收端以运算后的结果作为门限做出判决。理论分析和仿真结果表明,和原DCSK通信系统相比,使用了分集接收反相解调方案的DCSK通信系统有所改善。此外,该系统可有效抑制噪声的影响。     

基于正交混沌多用户混沌通信及其误码率

为了解决多用户混沌通信系统中由于通信用户数目的增多以及混沌序列间的准正交性所引起的信道干扰问题,对不同混沌信号采用施密特(Schmidt)正交化方法产生其对应的正交混沌序列作为扩频码在加性高斯白噪声(AWGN)和瑞利(Rayleigh)衰落信道下研究多用户混沌通信系统中的误码率(BER)。首先将其统计自相关和互相关特性作为刻画正交混沌扩频码序列性能的重要指标,测试并分析各正交混沌序列的统计相关特性,同时也对其互相关特性曲线的均值和方差进行了测试与分析;然后通过两种信道仿真实验获取各正交混沌扩频码的BER,并将其与对应统计相关特性作对比揭示其内在关联性;最后比较分析两种不同信道下多用户混沌通信系统的BER,并揭示信道对其的影响。仿真实验表明,两种信道下相空间混沌信号中的空时正交混沌序列都能获得较低BER,尤其是在Rayleigh衰落信道下的空时正交混沌序列能够获得更低的BER,说明所提方法能更有效地降低多用户通信中信道间的干扰,更有利于多用户通信需要。