高速降噪差分混沌键控系统

张 刚, 郝怡曼, 张天骐

(重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室, 重庆 400065)

0 引 言

由于混沌[1-4]信号特殊的性质,使其成为了无线通信领域众多研究机构的研究对象。在过去的几十年里,众多学者提出了各种混沌通信系统的相干和非相干算法。相干检测由于需要同步混沌载波,使其应用受限。基于相干检测的缺点,使差分混沌键控(differential chaos shift keying, DCSK)[5-6]在混沌通信系统发展过程中成为最值得考虑的方案。究其原因是DCSK系统在不需要混沌载波同步和信道状态估计的情况下依然可以在接收端恢复出传输的信息。此外,DCSK有着更好的抗多径衰落的能力,更适合超宽带传输。然而,传统的DCSK系统传输效率低下,安全性低等问题限制了它的应用。由于DCSK系统存在限制其应用的缺点,众多学者也针对其进行了各种改进。文献[7]提出了多阶相关延迟键控(correlation multi delay shift keying, CMDSK)系统,该系统将传统的加法器改为减法器,并将参考信号与延迟不同时间的数据信号做减法运算,从而提高数据传输速率。文献[8]通过引入Hilbert变换使得数据信号与参考信号之间达到完全正交,从而可以连续传输2 bit信息,该方式是以牺牲调制复杂度为代价来换取提高传输速率的。文献[9]中的两个正交信号是通过时间反转操作得到的,传输速率并没有得到提高,但降低了误码率(bit error rate, BER)。此外,为提高DCSK传输速率提出了文献[10]和文献[11]。文献[12]引入多载波技术从而提高了DCSK系统的安全性,文献[13]在文献[12]的基础上进行改进,从而提出了一种新型的多载波差分混沌键控(multi-carrier DCSK,MC-DCSK)系统,在该系统中摒弃了常用的RF延时线,在频谱利用率方面得到了提高同时降低了能耗。……