[发明专利]一种基于混沌成型和混沌匹配滤波器的无线通信方法

摘要

本发明公开了一种基于混沌成型和混沌匹配滤波器的无线通信方法，步骤包括：1)准备待发射数据；2)对待发射数字符号进行混沌成型滤波生成基带信号；3)利用传统无线通信系统的射频模块和发射天线对基带信号进行发射和传输；4)利用传统接收天线进行无线信号接收，并将接收信号去载频，得到接收基带信号；5)对接收到的基带信号进行混沌匹配滤波；6)无线信道估计及消除多径干扰判决门限计算；7)匹配滤波输出信号的抽样判决，对步骤5)的混沌匹配滤波器输出信号进行符号抽样，采用步骤6)计算的判决门限对抽样信号进行判决，得到解码输出信号。本发明的方法，安全性和鲁棒性明显提升。

主权项

1.一种基于混沌成型和混沌匹配滤波器的无线通信方法，其特征在于，按照以下步骤实施：步骤1)准备待发射数据，待发射数据采用数据帧结构，每帧分为前导序列和数据序列两部分，前导序列目的是进行信道估计和帧同步，数据序列为发送的有效数据；步骤2)对待发射数字符号进行混沌成型滤波生成基带信号，利用混沌成型滤波器生成的基带信号表示如下：其中，t为时间变量，表示对变量t进行向下取整运算，N_p是与混沌基函数相关的参数，m为变量循环序号，s_m表示第m个待发射符号，混沌基函数p(t)的表达式如下：其中，β和ω为混沌系统参数；步骤3)利用传统无线通信系统的射频模块和发射天线对基带信号进行发射和传输；步骤4)利用传统接收天线进行无线信号接收，并将接收信号去载频，得到接收基带信号；步骤5)对接收到的基带信号进行混沌匹配滤波，混沌匹配滤波器的输出信号为：其中，t为时间变量，表示对变量t进行向上取整运算，N_C表示混沌符号过采样率，r(m)为混沌匹配滤波器输入信号序列的第m个元素，g(t)为混沌基函数的时间逆函数，即g(t)＝p(‑t)，匹配滤波器采用有限冲激响应滤波器结构，抽头数目为NCNp+1，第m个抽头系数gm表示如下：步骤6)无线信道估计及消除多径干扰判决门限计算，利用前导序列和信道估计算法，对无线信道的时延和衰落参数进行估计；利用估计的信道参数，结合混沌特性和已解调符号，计算当前时刻的信号判决门限；对于包含L径的无线信道，估计得到的第l径信道的时延和衰落系数分别为τ_l和α_l，l＝0,1,2,…,L‑1，仅在L个多径时延点处存在响应值，信道冲激响应表示为其中δ(t)为单位冲激响应，τ_l和α_l为信道参数；步骤7)匹配滤波输出信号的抽样判决，对步骤5)的混沌匹配滤波器输出信号进行符号抽样，采用步骤6)计算的判决门限对抽样信号进行判决，得到解码输出信号。