[发明专利]短参考载波索引差分混沌移位键控调制解调方法及系统

说明书

本发明公开了一种短参考载波索引差分混沌移位键控调制解调方法及系统，本发明采用CI‑DCSK和短参考信号相结合的方式，在短参考的基础上引入重复信号，混沌映射为logistic映射。本发明与现有的载波索引差分混沌移位键控系统下方法相比，在提高系统频带传输速率的基础上，降低系统接收的噪声。

技术领域

本发明涉及混沌通信技术，是一种基于短参考信号，降低CI-DCSK系统接收信号中噪声的方法。

背景技术

混沌信号具有初始条件敏感性、非周期性、特殊的自(互)相关等特殊的性质，以混沌信号作为载波传送的信息更难被窃听者截获，通信的安全性得以提升，因此混沌信号近年来在信息安全与通信领域得到了广泛的关注。

伴随着混沌应用的发展，以非周期的宽带混沌信号为载波的混沌数字调制技术应运而生。混沌数字调制具有与其它扩频调制方案相似的优点，包括抗干扰、减小衰落的影响等。1996年，Kolumbán等人提出了差分混沌移位键控(Differential Chaos Shift Keying，DCSK)技术，这种非相干混沌数字调制技术采用传输参考(Transmitted-Reference，T-R)方式，将参考信号和携带信息的信号全部发送给接收端。这种方式解决了混沌移位键控中存在的判决门限漂移问题，但这种传输方式花费了一半的比特时间用来传输不含数据信号的参考信号，使得系统的传输速率和能量效率都比较低。

短参考差分混沌移位键控(Short Reference Differential Chaos ShiftKeying，SR-DCSK)调制解调方法，在现有DCSK的基础上，将参考信号长度缩短，信息信号长度保持不变，随后对收到的信息信号进行滑动平均处理。虽然SR-DCSK降低了发送需要的比特能量和接收信号的噪声，传输速率和误码率较DCSK也有了一定的提升，但未能从根本上解决传输速率和能量效率都比较低的问题。

针对上述问题，载波索引差分混沌移位键控(Carrier-Index DifferentialChaos Shift Keying，CI-DCSK)调制解调方法使用多个子载波来同时传输参考信号和信息信号，通过不同的子载波来区分参考信号和信息信号。在所有的子载波中，选择一个子载波分配给参考信号，根据数据比特流从余下的子载波中选择1个子载波用于传输信息信号。虽然CI-DCSK消除了收发设备中的延时单元，传输速率和误码率较DCSK也有了一定的提升，但CI-DCSK仍然存在以下不足：首先，CI-DCSK的传输速率和频谱利用率仍然相对偏低，不能满足现代通信的需求；其次较低的能量效率影响其误码性能的提升。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种短参考载波索引差分混沌移位键控调制解调方法及系统，该方法是基于如下内容：1、系统采用CI-DCSK和短参考信号相结合的方式；2、在短参考的基础上引入重复信号；3、混沌映射为logistic映射；本发明在提升系统比特传输速率的基础上，降低CI-DCSK系统接收信号中的噪声。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种短参考载波索引差分混沌移位键控调制方法，包括以下步骤：

步骤1:生成长度为R的离散混沌信号序列。

步骤2:步骤1的离散混沌信号序列复制S次产生一段长度为β的序列作为当前符号周期内的DCSK的信息信号，其中S＝β/R。

步骤3:将步骤1中的离散混沌信号序列复制a次生成新的长度为a*R的序列作为当前符号周期内的DCSK的参考信号，使a*Rβ。

步骤4：将信号传输需要用的频带分成2^p+1个子载波频段，中心频率为f₀的载波为参考载波，用于发送混沌参考信号，剩余2^p个载波为数据载波，并从1到2^p进行索引标记。