增强型调频差分混沌键控通信系统性能分析

混沌通信具有硬件实现低复杂度、低功耗和抗多径等特性,成为低速超宽带通信和无线传感网的候选方案.在各种混沌通信方案中,调频差分混沌键控因采用易于实现的非相干解调成为了研究的热点.本文提出一种新的增强型调频差分混沌键控通信系统,对每比特采样点数、每符号比特数和信号占空比对于系统性能的影响进行了分析,通过仿真证明了理论分析的正确性.

基于调频差分混沌键控的水印方法

研究基于调频差分混沌键控的水印加密方法。该方法使用功率恒定的信号作为载波,将混沌信号变换成具有混沌相位的恒定功率波形,减小信号提取时的误码率。在不需要建立混沌自同步机制的条件下,利用差分相关技术实现混沌数字通信的方法,采用该技术可以提高编码信息的保密性,同时可以加强编码信息的抗干扰能力。实验表明,将该技术引入到水印方法中,对待嵌入水印进行编码,可以使得信息的内容具有更好的保密性和抗干扰性。

一种提高调频差分混沌移相键控调制传输效率方法

本文针对调频差分混沌移相键控FMDCSK数字通信中误比特率问题进行了研究,通过分析相邻两比特间的调制信息与符号函数的关系,提出了一种改进的相关估算解调方法.仿真结果表明,在不降低传输速率的前提下,较以前调频差分混沌移相键控调制方式,误比特率有明显改善.

调频相关延迟差分混沌键控的通信模型及性能

针对现有差分混沌键控数据传输速率低、误码率高、保密性差的问题,结合调频差分混沌键控FM-DCSK和相关延迟差分混沌键控CD-DCSK,提出一种新型的调频相关延迟差分混沌键控FM-CD-DCSK通信方法,通过频率调制使信息比特能量恒定,利用相关延迟可同时传输2位信息。结果表明:在扩频因子、信噪比和信号干扰比相同的情况下,FM-CD-DCSK的通信性能明显优于FM-DCSK和CD-DCSK。对于不同的信噪比,选择合理的扩频因子,能够实现该通信方案的最优性能。

一种高速差分混沌移位键控系统

差分混沌键控(DCSK)系统的最大缺点是参考信号和数据信号消耗了相同比例的比特能量和数据传输速率。为了克服这一缺点,提出了一种高速差分混沌键控系统(HR-DCSK)。该系统缩短了原来DCSK参考信号的长度,同时数据信号携带2 bit数据,并将数据信号重复发送,提高了数据传输速率和能量效率。推导出在高斯信道中的比特误码率公式并进行仿真,理论分析和仿真表明,在相同信噪比下,HR-DCSK比调频差分混沌键控系统(FM-DCSK)误码率降低了10%。

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(FrequencyModulation)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。

混沌数字调制技术研究进展

作为非线性科学的一个重要分支,混沌理论的研究及应用是当前科学界和工程领域的一个前沿课题。混沌信号具有许多特殊的性质,可以满足保密通信、扩频通信和多用户通信的某些特殊要求,因而在通信与信息安全领域具有良好的应用价值。文中以混沌数字调制技术为对象,介绍混沌在通信中的典型应用,分析近年来混沌数字调制技术的研究进展,展望该技术今后的研究方向。

FM-DCSK混沌通信系统的原型设计与研究

文中设计了一个基于调频差分混沌键控通信系统的原型,并实现了部分关键电路。系统发射部分由Lorenz混沌电路和调频电路产生混沌调频载波信号,经采样后在FPGA中实现差分延时和调制;接收部分基于非相干相关法,位同步模块采用相关值与能量比值作为定时测度,通过设置门限和滑动搜索窗口寻找初始同步,而后引入数字锁相环进行相关峰值跟踪和位同步调整。建模验证结果表明,系统非相干解调的误码率指标接近理论分析值,仅相差0.2 dB。

FM-DCSK超宽带系统设计及其多径信道性能分析

针对现有超宽带混沌系统使用的混沌信号频谱不够平坦、不具有恒定比特能量和多址通信困难的问题,提出了频谱平坦、带宽超过1GHz、两级级联的Colpitts振荡超宽带混沌信号产生电路;构建了相应的调频差分混沌键控(FM-DCSK)超宽带系统;并从理论上分析了在多径信道下系统误码率的解析式。结果表明,该系统具有恒定比特能量,不需信道估计,接收端可以有效地获得多径分量能量同时避免码内和码间干扰。系统通过频分方式可以方便实现频分多址通信。

一种新型FM-DCSK保密通信系统

为解决DCSK系统中混沌信号比特能量的不恒定会引起估计干扰从而造成误码率下降,同时该系统的传输速率较低,保密性较差这一问题。提出FM调制与改进型的DCSK系统相结合的方法,通过使用FM调制使混沌信号能量保持恒定从而提高了系统误码性能,同时结合使用两条信道的改进型DCSK的方案进一步提高系统传输效率以及系统安全性能。最后通过理论分析与仿真实验结果比较证明了改进后的系统相关性能得到极大提高。

多径信道下非相干FM-DCSK系统的性能分析

采用高斯近似的方法对非相干调频 -差分混沌键控 (FM-DCSK)调制系统进行了深入研究 ,论证了多径信道下该系统对多径干扰的抑制特性。论证结果表明 ,FM-DCSK系统对于延迟小于码元周期一半的多径干扰能很好的抑制 ,并推导了多径延迟小于码元周期一半的多径信道下该系统接收端的误码率公式。计算机仿真实验结果验证了该系统高斯近似的理论分析性能与仿真性能的一致性 ,并验证了多径延迟小于码元周期一半的情况下该系统能获得优越的误码性能。

以双DSP为核心的FM-DCSK通信系统方案设计

采用FM-DCSK调制的混沌保密通信较其它混沌键控保密通信具有更优良的特性,但同时电路实现也更加复杂。DSP以其高效和灵活性在混沌通信中具有广阔的应用前景。文中根据TMS320C5402的特点,给出了用两块DSP来实现FM-DCSK通信系统的硬件方案,同时给出了系统独立工作时的硬件原理框图和软件设计流程。

FM-DCSK UWB接收机优化

基于搜索者优化算法(SOA,Seeker Optimization Algorithm),首次将启发式搜索优化的理念引入到调频差分混沌键控超宽带接收机的积分时间最优化问题中。分析了积分时间对系统性能的影响,在IEEE 802.15.4a室内信道下得到给定信噪比的最优积分时间及其分布,同时也给出了最优积分时间并随信噪比变化的趋势。仿真结果表明,采用SOA较之传统方法更能高效地找到最优值。结论给该系统实现中的参数选择提供了有力依据,新理念的引入也将对难以用闭合数学模型表示的系统优化提供有益指导。

FM-DCSK UWB技术在无线体域网中的性能分析

超宽带(ultra wide band,UWB)技术具有低功耗、抗多径能力强等特点,已被无线体域网(wireless body areanetwork,WBAN)作为一种候选传输技术,而调频差分混沌位移键控超宽带(frequency-modulated differential chaosshift keying ultra wideband,FM-DCSK UWB)实现简单,在接收机端不需要信道估计、信道均衡和rake接收,也得到了广泛的研究。主要对FM-DCSK UWB技术在WBAN的体内到体表、体表到体表和体表到体外3种信道模式下的性能进行了计算机仿真,并对影响其系统性能的积分时间和保护间隔2个参数进行了分析,仿真结果表明,FM-DC-SK UWB技术用于WBAN信息传输是可行的。