无信号内干扰的正交多用户降噪DCSK混沌通信系统

为进一步提高正交多用户差分混沌键控(Multiuser Orthogonal Differential Chaos Shift Keying, OMU-DCSK)系统的传输速率和误码率性能,提出一种无信号内干扰的正交多用户降噪差分混沌键控通信系统。在发送端采用一种新型的移位正交混沌信号发生器用以产生四路正交的混沌信号,在一个时隙内用这四路正交的混沌信号分别乘Walsh码用以发送4N个用户的信息比特。同时在发送端将信号复制P次之后,在接收端引入滑动平均滤波器对接收信号进行平均,从而降低噪声的方差,使得系统的误码率性能得到了进一步的提升。推导了该系统在多径瑞利衰落信道以及加性高斯白噪声信道下的误码率公式,并进行了仿真实验,与理论推导值对比。仿真结果表明,该系统的误码率性能以及传输速率有了较为明显的提升,有极大的理论与应用价值。     

新型正交多载波降噪差分混沌键控通信系统

针对多载波差分混沌键控(MC-DCSK)传输速率低和误码性能差的问题,提出了一种新型正交多载波降噪差分混沌键控(NQMC-NRDCSK)系统．系统发送端利用开关使奇数帧和偶数帧共享一个参考信号,并用不同频率及相位正交的载波来携带参考信号和经沃尔什码调制后的用户信息,在接收端引入滑动平均滤波器来降低信道噪声对系统的干扰,并通过分配沃尔什码序列识别相应的用户信道再进行相关运算,以解调出对应的信息比特．推导了系统在多径瑞利衰落信道(RFC)和加性高斯白噪声(AWGN)信道下的理论误码率公式,并进行了仿真．结果表明：该系统的误码性能相对于MC-DCSK系统有明显地提升,且其传输速率和能量效率也很大程度上得到了提高．     

无信号间干扰的多载波降噪差分混沌移位键控方案

针对传统多载波混沌键控系统中传输速率低、误码性能差的问题,提出一种无信号间干扰的多载波降噪差分混沌移位键控(NISI-MC-NRDCSK)方案。通过设计的正交混沌信号发生器得到两路时域正交的混沌载波信号,从而实现无信号间干扰的目的;同时,引入多个预定义的子载波和正交调制技术进一步提高系统的传输速率;接收端利用滑动平均滤波器对接收信号进行平均降噪,可改善系统的误码性能。推导了AWGN信道和多径瑞利衰落信道下的理论BER公式并进行了蒙特卡洛仿真实验,研究结果显示：仿真结果与理论分析基本一致,且系统有较强的抗噪声性能和抗多径干扰能力;相比于传统多载波差分混沌移位键控(MC-DCSK)系统,相同载波数下文中所提NISI-MC-NRDCSK系统的传输速率提高了4倍,相同误码性能下的信噪比可提升近3 dB。     

多输入多输出高速差分混沌移位键控通信方案

为解决传统差分混沌移位键控(DCSK)通信方案信息速率低和误码率性能差的问题,提出了一种高速差分混沌移位键控(HR-DCSK)通信方案。在发送端,将发送信号的信息帧由2个时隙扩展为3个时隙,并利用希尔伯特变换技术使得一帧发送信号可携带4bit数据信息;在接收端,采用相关解调法提取数据信息,通过检测相关器输出值的极性恢复数据信息。进一步提出了误码性能更好的多输入多输出(MIMO)HR-DCSK通信方案。利用高斯近似法推导了AWGN和多径Rayleigh衰落信道下MIMO-HR-DCSK方案的比特误码率公式,并与典型的方案进行了仿真比较。仿真结果表明:相同条件下,与MIMO高效差分混沌移位键控(HE-DCSK)方案相比,MIMOHR-DCSK方案的信息速率提升了约33%,在信噪比为11dB时,误码性能提升了约73%。     

基于时间反转的多用户差分混沌键控方案

针对差分混沌键控(Differential Chaos Shift Keying, DCSK)误码性能较差,传输率低的问题,提出一种基于时间反转的多用户DCSK(Time Reverse Multiuser-DCSK, TRM-DCSK)通信系统.该系统利用时间延迟的不同来区分不同的信息时隙,在每个信息时隙中利用时间反转可以传输2 bit的信息信号,然后将这2 bit的信息信号叠加后作为信息承载信号一起发送.使用时间反转能增强信号之间的自相关性,改善了系统的误码性能.推导了TRM-DCSK系统在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise, AWGN)和Rayleigh衰落信道下的误码率公式并进行了实验仿真.仿真结果表明:在传输相同用户数的情况下,TRM-DCSK系统的误码性能相对于传统的多用户DCSK系统有了明显的提高.     

一种新的CD-DCSK保密通信系统

针对差分混沌键控(DCSK)传输速率低及相关延时移位键控(CDSK)误码率高的问题,提出一种新的CD-DCSK保密通信系统。该系统结合了DCSK和CDSK的特点,同时引入了符号函数实现了混沌序列比特能量恒定,系统传输速率达到DCSK的两倍。接收端采用两路相关解调技术,可以恢复出数据信息。给出系统在加性高斯白噪声(AWGN)信道下的误码率公式,并与传统的DCSK系统和CDSK系统进行比较。理论分析及仿真结果表明,系统误码性能优于CDSK。理论仿真(theory)和蒙特卡洛(Monte Carlo)仿真相符合,系统具有较大潜在应用价值。     

多用户多级降噪相关延迟移位键控通信系统

提出了一种多用户多级降噪相关延迟移位键控(multi-user multi-level noise reduction correlation delay shift keying, MUM-NR-CDSK)通信系统.该系统将各个用户的多进制信息映射为不同传输系数，再通过不同载波携带经过Walsh码调制后的信息承载信号.在接收端加入滑动平均滤波器降低系统误码率，解决了多用户多进制调频差分混沌移位键控(MAMA-FM-DCSK)通信系统采用多电平方式传输多进制信息时存在的系统误码率较高及传输效率低等问题.仿真结果表明，与其他系统相比，MUM-NR-CDSK系统传输速率提高了8倍，误码性能提升了近9 dB,因此在实际应用中具有更大的价值.     

一种改进型差分混沌键控通信方案

基于差分混沌键控(DCSK)提出了一种新型的混沌扩频通信方案——改进型差分混沌键控(Improved-DCSK).通过在每个参考信号时隙后传送两个不共用相同参考信号的信息信号,克服了DCSK方法存在的问题,具有传输速率高、保密性好、可靠性高等优点.文中推导出新系统在加性高斯白噪声信道中传输的比特误码率(BER)公式并完成相应的仿真.结果表明,文中提出的新系统具有比DCSK更好的解码性能.     

基于频分复用的无信号内干扰多用户相关延迟键控通信系统

针对传统延迟键控系统误码性能差的缺点,在频分复用的基础上,提出了一种新型的无信号内干扰多用户相关延迟键控通信系统.在所提出的系统中,发送端产生两路正交的混沌信号,并使用串并转换器在一个比特周期内发送多比特信息信号,再将两路正交混沌信号简单加、减法的线性组合以及调制的信息信号通过频分复用的方式实现传输.接收端将接收到的信号分别与对应混沌信号的组合进行相关解调,恢复出发送的多比特信息信号.推导了在Rayleigh衰落信道中系统的比特误码率公式并进行Monte Carlo仿真实验.理论分析及仿真结果均表明:随着用户数增加,系统的误码性能和传输速率得到提升,因此具有较好的实际应用价值.     

相干DCSK混沌通信系统的多用户噪声性能

为了定量描述混沌数字通信系统的多用户噪声性能，基于离散时间混沌序列，提出了相干DCSK(Differential Chaos Snift Keying)系统在多用户噪声环境下误码性能的一种近似分析方法，获得了多用户、单用户误码性能及其理论上界的表达式，理论计算与计算机仿真结果一致．结果表明，随着用户的增加其误码率显著下降，且存在一个较大的性能下界．提高多用户误码性能的途径是产生正交的混沌信号集．     

一种改进的差分混沌键控通信方案及其性能分析

提出了一种混沌通信的改进方案,将差分混沌键控(DCSK)中的参考信号和信息信号通过不同的线路信道或不同的频带信道传输,在接收端通过相关接收解调二进制数字信号.通过对其噪声性能进行理论分析和仿真分析可知,改进方案具有与DCSK相似的噪声特性,在混沌信号源带宽和信息信号长度相同的条件下,改进系统有更快的信息传输速率,并且改善了系统结构,提高了信号在传输中的安全性.     

差分混沌键控和混沌相位调制相结合的通信系统

在差分混沌键控和混沌相位调制的基础上,提出一种新的混沌通信系统,并给出了调制解调框图.除了具有混沌调制系统原有的宽带特性之外,最主要的特点是使单位码元符号包含的信息比特提高为1+log2M,从而能提供更快的传输速率.并在高斯信道中进行了计算机数值仿真,结果表明其误码率性能还优于差分混沌键控.     

短参考载波索引差分混沌移位键控通信方案

为提高载波索引差分混沌移位键控通信系统的能量效率,文中提出一种短参考载波索引差分混沌移位键控通信方案.该方案使用短参考信号,采取序列复制和信号分段平均的方式,在提升系统能量效率的同时可以有效地降低信息信号中的噪声.采用高斯近似法推导新系统在不同信道条件下的比特误码率表达式,并通过仿真验证理论分析的准确性.     

新型MU-FM-DCSK保密通信系统

针对差分混沌键控系统传输率低、保密性不强等缺陷,提出了一种新型MU-FM-DCSK保密通信系统.该方案中,多个用户发送的信息信号分别乘以不同的调整参数后再由调频混沌信号调制.接收端使用相关解调,通过判决相关器输出的不同电平,解调出每个用户发送的信息信号,系统保密性得到明显增强,传输率大大提升.分析及仿真结果表明,系统的误码率在信噪比增加到一定程度时,明显低于现有的多用户混沌键控保密通信系统.     

延迟CSI反馈下的协作NOMA系统用户选择方法

为了提升多用户协作非正交多址接入(Non-orthogonal multiple access,NOMA)网络在信道状态信息(Channel state information,CSI)反馈延迟下的性能,提出一种近用户选择策略,目标是在满足所选近用户服务质量约束的同时最大化远用户的信息传输速率.分析了反馈延迟影响下,网...     

信息传输中基于FM的四相混沌键控调制方法

为进一步提高混沌通信系统的传输速率,提出了一种基于FM(Frequency Modulation)的四相混沌键控方法.该方法使用一种正交的调制方法,把4个信息比特均匀地分布在4个正交的相位中.该方法与其他混沌调制方法相比,不仅具有较好的系统性能和鲁棒性,而且传输速率比原FM-DCSK系统提高了1倍.     

一种基于OFDM的低压窄带电力线通信基带系统

通过对低压电力线的信道模型和电力线噪声的分析,提出了基于正交频分复用(OFDM)的低压电力线(LV-PLC)基带系统方案,采用差分正交相移键控(DQPSK)调制和改良的同步方式以适应电力线通信,并在Matlab平台上完成OFDM的3~500 kHz通信系统建模和系统仿真,在NI仪器上完成现场可编程门阵列(FPGA)硬件实现,并结合实际信道进行测试,测试结果表示,系统使用应用于LV-PLC,可以实现高速稳定的通信,传输速率峰值可达300 kb/s.     

MIMO OFDM系统中统计信道信息的速率最大化

提出了一种利用多输入多输出正交频分复用(MIMO OFDM)系统的统计信道信息进行自适应资源分配的算法,并进行了仿真.该算法采用Alamouti空时编码、自适应波束成形以及自适应比特和功率分配等技术,其在恒定发射功率的条件下使得目标函数传输速率达到最大并保证系统的误码性能.与利用完整信道信息的算法相比,该算法考虑了信道时延、估计误差等因素,并减小了传输信道信息占用的开销.仿真结果显示,该方法能够大大提高系统的传输速率.     

码复用差分混沌键控性能分析与同步算法

码复用差分混沌键控(code-shifted differential chaos shift keying,CS-DCSK)是一种具有优良抗多径衰落能力的非相干混沌调制技术,虽然非相干混沌调制技术不需要在接收端恢复混沌载波,但准确的符号同步是保证系统性能的前提.介绍了CS-DCSK系统的结构模型,包括发射机和接收机原理以及CS-DCSK独特的信号帧结构,然后采用高斯近似法(Gaussian approximation,GA)分析了高斯信道和Nakagami-m衰落信道下符号同步误差对CS-DC-SK误码性能的影响,最后提出一种符号同步算法,该算法通过发送训练序列首先完成帧间的粗同步,在粗同步的基础上完成帧内的细同步.仿真结果表明,在高斯信道和Nakagami-m衰落信道下,仿真结果与理论分析基本一致.通过与理想同步情况下的误码率性能比较,提出的同步算法存在2 dB左右的性能损失.     

衰落信道上空移键控系统的性能研究

空移键控是一种新颖的调制方式,它利用了无线信道的差异性进行信息的传输,可以有效消除信道间干扰,在无需收发端同步的情况下同时能够实现较高的传输速率和通信质量。在空移键控系统中结合天线选择技术,通过增加无线信道间的差异性,可以有效地对抗衰落。本文研究独立同分布瑞利衰落信道上,空移键控采用发送端天线分组选择的误码性能,并给出数值计算和仿真结果。数值计算和仿真结果相吻合,结果表明通过天线选择技术,可以改变实际有效信道的统计特性,提高系统传输的可靠性。