论文题目：基于DCSK的多用户混沌键控技术研究
摘要：混沌数字调制是应用较为广泛的一种混沌通信技术,其中有代表性的两个系统是差分混沌键控（Differential Chaos Shift Keying,DCSK）和相关延迟键控（Correlation Delay Shift Keying,CDSK）。DCSK系统选择混沌信号作为载波,在实现信息比特调制的同时完成了频谱扩展,但是系统的传输速率比较低。CDSK系统利用加法器将参考信号和信息承载信号叠加后进行传输,虽然提高了传输速率但引入了更多干扰项。目前多用户DCSK通信系统是研究的热点,满足了通信对高速率的追求,但存在误码性能较差的问题。为了改善多用户系统的误码性能和进一步提升速率,提出了几种不同的改进系统。论文采用高斯近似法（Gaussian Approximation,GA）推导公式,同时利用Monte Carlo仿真进行验证。论文的主要研究工作从以下三个方面展开:1.针对传统多用户DCSK系统误码性能不够理想的问题,研究一种基于时间反转的多用户（Time Reverse Multiple User,TR-MU）DCSK通信系统。该系统利用延迟时间的不同形成多个信息时隙,在每一个信息时隙中利用时间反转技术形成两个载波信号调制用户信息,然后通过加法器将这两个信息承载信号叠加后进行传输。推导了系统在Rayleigh衰落信道下的误码率,并利用Monte Carlo仿真验证理论推导的准确性,仿真结果表明该系统有着比传统多用户系统更好的误码性能。2.为了进一步降低多用户DCSK系统的误码率,研究一种短参考正交多用户（Short Reference Orthogonal Multiple User,SR-OMU）DCSK通信系统。该系统采用一个参考时隙和多个信息时隙的方式来传输信号。降低了参考时隙中信号的长度,且通过延迟时间的不同形成多个信息时隙,同时在每一个信息时隙中利用希尔伯特变换的正交性传输两比特用户信息,并没有引入用户间干扰。分析了系统在Rayleigh衰落信道下的误码率,并进行实验仿真,结果表明该系统有效地改善了传统多用户系统的误码性能。3.为进一步提高传统多用户DCSK系统的传输速率,研究一种多输入单输出的多用户正交高效（Multiple Input Single Output Multiple User Orthogonal High Efficiency,MISO-MU-OHE）DCSK通信系统。该系统采用多个信息信号共用一个参考信号的方式传输信息。在信息时隙中利用正交混沌发生器和Walsh码形成了多个正交的载波用以携带多个用户信息,然后将这多个信息承载信号通过加法器叠加后在一个信息时隙内进行传输。同时将MISO技术应用在系统中,得出了系统在Rayleigh衰落信道下的误码率,并通过仿真验证该系统的优越性。
关键词：混沌信号;DCSK;Walsh码;多用户;误码性能
学科专业：电子与通信工程（专业学位）
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 混沌扩频通信技术
1.2.2 混沌掩盖技术
1.2.3 混沌参数调制技术
1.2.4 混沌键控技术
1.3 主要研究内容
第2章 混沌数字调制理论基础
2.1 引言
2.2 混沌和混沌信号
2.2.1 混沌的定义
2.2.2 混沌的特性
2.2.3 混沌信号的产生
2.3 经典混沌数字调制系统
2.3.1 CSK系统
2.3.2 DCSK系统
2.3.3 CDSK系统
2.3.4 MA-ODCSK系统
2.4 性能分析
2.5 本章小结
第3章 基于时间反转的多用户DCSK通信系统
3.1 引言
3.2 TR-MU-DCSK系统模型
3.2.1 发射端结构
3.2.2 接收端结构
3.3 性能分析
3.4 系统仿真结果分析
3.4.1 AWGN信道下仿真分析
3.4.2 Rayleigh信道下仿真分析
3.5 本章小结
第4章 短参考正交多用户DCSK通信系统
4.1 引言
4.2 SR-OMU-DCSK系统模型
4.2.1 帧结构
4.2.2 发射端结构
4.2.3 接收端结构
4.3 速率提升百分比和比特能量节约百分比
4.4 系统性能分析
4.5 系统仿真结果分析
4.5.1 AWGN信道下仿真分析
4.5.2 Rayleigh信道下仿真分析
4.6 本章小结
第5章 MISO-MU-OHE-DCSK通信系统
5.1 引言
5.2 MISO-MU-OHE-DCSK系统模型
5.2.1 正交混沌发生器
5.2.2 基于Hadamard矩阵的正交Walsh码
5.2.3 发射端结构
5.2.4 接收端结构
5.3 系统性能分析
5.4 系统仿真结果分析
5.4.1 AWGN信道下仿真分析
5.4.2 Rayleigh信道下仿真分析
5.5 本章小结
第6章 结束语
6.1 主要工作与创新点
6.2 后续研究工作
参考文献
致谢