[发明专利]一种基于混沌成型滤波器的对称数据流扩频NOMA传输方法

说明书

本发明为一种基于混沌成型滤波器的对称数据流扩频NOMA传输方法，在解决双流非对称基于CSF扩频通信方法低频谱效率和高优先级数据速率不公平问题的同时，保证低误码率特性。本发明包括以下步骤：步骤一、对称数据流CSF扩频信号产生过程：根据两用户收发信道增益大小分配信号发送功率，将CSF扩频后的两用户信号叠加到同一频谱资源上，形成CSF‑NOMA叠加信号；包括：步骤101、CSF混沌载波基带调制；步骤102、两用户CSF‑NOMA信号生成；步骤二、对称数据流CSF‑NOMA信号解调过程，包括：步骤201、CSF‑NOMA信号中大功率信号解调；步骤202、CSF‑NOMA信号中小功率信号解调。

技术领域：

本发明属于混沌扩频通信物理层收发设计技术领域，涉及一种双数据流同时同频安全传输方法，具体是一种基于混沌成型滤波器的对称数据流扩频NOMA传输方法。

背景技术：

CSF扩频通信方法利用混沌形成滤波器产生的混沌载波，对信息比特完成调制。该方法得益于类数字信号频带传输过程，具有平方根升余弦脉冲成形滤波器和最小均方误差信道均衡技术特性。传统无线通信复杂度限定下，在仿真和实验中误比特率性能显著改善。然而该方法也具有与其他扩频通信方法相同的缺陷：受频带展宽影响，频率效率有待提升。

目前提升频谱效率的方法主要为非对称双流数据传输方法：在同一时频资源上同时传输具有优先级差异的两路信号，通过序列映射和CSF将低优先级序列扩频调制成混沌信号，再用该混沌信号完成高优先级基带信号调制。该方法虽然完成了同时同频双流数据传输，但缺点明显：第一、频谱效率提升有限：当调制单个高优先级码的低优先级序列长度为k，序列周期为t(单位秒)，扩频增益为s时，频谱效率仅提升第二、限制了高优先级序列的传输速率：相同带宽条件下，高优先级数据比特速率仅为低优先级码片长度分之一；第三、该类方法要求两数据流间存在优先级差异，对于不存在优先级差异的对称数据流，该方法无法完成数据传输过程。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种基于混沌成型滤波器的对称数据流扩频NOMA传输方法，在解决双流非对称基于CSF扩频通信方法低频谱效率和高优先级数据速率不公平问题的同时，有效保证低误码率特性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于混沌成型滤波器的对称数据流扩频NOMA传输方法，其特征在于：包括以下步骤

步骤一、对称数据流CSF扩频信号的产生：

步骤101、CSF混沌载波基带调制：

具有信道增益差、无需区分信息比特优先级的两用户发送数据流，分别完成CSF基带扩频序列的混沌键控，将扩频序列调制后的发送信息比特映射、叠加成混沌基带信号

其中，s_k,m+1为用户k，k＝{1,2}发送信息比特扩频后的第m+1个码，δ(t)为CSF的基函数；

步骤102、两用户CSF-NOMA信号生成；

步骤二、对称数据流CSF-NOMA信号的解调：

步骤201、CSF-NOMA信号中大功率信号解调；

步骤202、CSF-NOMA信号中小功率信号解调。

步骤102中，根据两用户与基站间的信道增益大小确定发送端的发送功率；当用户1的信道增益优于用户2的信道增益即H₁＞H₂时：两用户发送功率P_k使得P₂H₂/P₁H₁＞Δ_P，Δ_P＞1为信号带宽一定时，满足SIC条件的功率比阈值，可得P₂＞P₁，用户1为大功率用户，用户2为小功率用户；