[发明专利]一种基于差分空间调制的混合混沌移位键控调制中继方法

说明书

本发明涉及数据传输与扩频通信技术领域，提供了一种基于差分空间调制的混合混沌移位键控调制中继方法，包括：在信源节点中，将原始信息序列映射到矩阵，并在信源节点发射机中进行差分信息矩阵变换，对差分信息矩阵经由混沌信号调制后，生成调制矩阵，通过信源节点的发射机送入第一跳传输信道；采用译码转发中继协议机制，将信号发送到中继节点；在中继节点进行混沌能量检测，使用差分检测原理处理后生成差分编码矩阵；将差分编码矩阵经过混沌载波信号处理，生成调制编码矩阵，进而经过中继节点的发射机将信息发送到第二跳传输信道；将信息发送到目的节点，在目的节点中进行混沌自相关解调。能够提高系统的频谱效率、降低系统的能量效率。

技术领域

本发明涉及数据传输与扩频通信技术领域，尤其涉及一种基于差分空间调制的混合混沌移位键控调制中继方法。

背景技术

混沌是一种非线性不可预测的随机运动形式。20世纪70年代，美国马里兰大学Yorke教授在《美国数学月刊》中发表了《周期3意味着混沌》的重要论述[T.Y.Li andJ.A.Yorke.Period three implies chaos.Amer.Math.Monthly,1975,82(10):985-992.]，自此，混沌成为一种科学论述，为以后混沌的持续发展做出了决定性的贡献。在现阶段，混沌通信技术的研究主要集中在三个方向：基于混沌的保密通信方向、基于混沌的扩频通信技术方向和基于混沌调制的通信系统方向。而本文的研究是基于第三个方向，并且追求提高更高的能量效率和频谱效率[S.Wang,X.Wang.M-DCSK-Based chaotic communicationsin MIMO multipath channels with no channel state information.IEEETransactions on Circuits and Systems II:Express Briefs,2010,57(12):1001-1005.]。1908年，Marconi教授首次提出多天线技术方案，即在系统发射机端各天线单独进行独立发射信号，同时在接收机端也利用多天线接收并且恢复出原始信息。因此，该传统的多天线方案可以大幅度提高系统的数据传输速率[J.Xu,L.Qiu.Energy efficiencyoptimization for MIMO broadcast channels.IEEE Transac tions on WirelessCommunications,2013,12(2):690-701.]。但是方案也有其不足的地方，(1)信道间干扰问题(ICI，Inter-symbol Interfere nce)。该问题严重影响系统中译码算法的选择和性能的好坏。(2)系统天线同步问题(IAS，Inter-antenna Synchronization)。在多天线系统中，分集技术的优势严重依赖同步信号处理算法，并且在工业实现过程中天线同步问题是一个较难突破问题。(3)多链路成本高。在传统多天线系统中，因为发射机端多天线在同时工作，这样在工业实现中成本高，并且随着天线个数的增加，成本会陡增。至此，2006年，R.Mesleh教授首次提出空间调制技术(SM，Spatial Modulation)的思路[M.D.Renzo,H.Haas,P.M.Grant.Spatial modulation for multiple-antenna wireless systems:Asurvey.IEEE Communications Magazine,2011,49(12):182-191.]