混沌键控通信系统

混沌键控通信系统设计80585954邮电大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：认知无线电中合作频谱感知方法的研究摘要随着无线通信业务的快速增长，日益增长的频谱需求与有限的频谱资源之间的矛盾已成为制约无线通信发展的主要瓶颈之一。

而频谱感知是构建认知无线电系统的前提之一，所以认知无线电中合作频谱感知方法的研究就显得尤为重要，论文重点研究认知无线电中的频谱感知技术，主要内容有:本文首先介绍了认知无线电的基本概念，全面总结已有认知无线电频谱感知技术的原理、特点和性能。

其次还详细的分析认知无线电的国内外研究现状及关键技术。

详细阐述了频谱感知技术的研究现状和概念，并指出了目前频谱感知研究工作中受到关注的一些主要问题，围绕这些问题进行了深入研究。

针对认知无线电中经典频谱感知算法（能量检测、算术几何平均、信号特征值子空间、最大特征值检测）存在不同程度缺陷的问题，为了进一步提高频谱感知算法的检测性能，提出了基于信号主分量提取的合作频谱感知算法PCA(Principal Component Analysis)感知。

该算法在认知无线电系统对于已授权用户(Licensed User, LU)信号不具备任何先验条件的应用场景下，仅利用接收信号协方差矩阵特征值及特征向量的检测器。

在依据接收信号信噪比最大化的设计准则和约束条件下，能基于特征值和特征向量的、具有最优检测性能的合作频谱感知检测变量，即构建基于接收信号的主分量（principal component）的合作频谱感知最优全局检测变量融合方案，实现非相关检测方式下的最优频谱感知性能。

仿真结果表明该算法方案能够显著地改善认知无线网络的协作频谱感知性能。

【关键词】认知无线电频谱感知能量感知合作式感知信号检测ABSTRACTWith the rapid growth of wireless communications business, the increasing spectrum demand and the contradiction between the limited spectrum resources has become one of the main bottleneck restricting the development of wireless communication. the thesis focuses on the cognitive radio spectrum sensing technology, the main contents are as follows:And, in view of the key technologies to realize cognitive radio has carried on the exploration from the theory, analyses the energy test in the ideal and fading channel environment perception of authorized user signal performance and the shortage of multiple cognitive user collaboration awareness and diversity reception technology into energy, an improved algorithm is put forward. Improved spectrum sensing algorithm preserves the energy test both the characteristics of easy to implement and without a priori information, and can effectively improve the reliability of detection. Respectively under the environment of the channel performance simulation and analysis.Aiming at classical spectrum sensing algorithm in cognitive radio (energy detection, geometric average arithmetic, signal subspace, maximum eigenvalue detection) problems existing defects of different level, in order to further improve the detection performance of spectrum sensing algorithm, is proposed based on cooperative spectrum sensing signal Principal Component extraction algorithm of PCA (Principal Component Analysis).The algorithm in cognitive radio system for authorized users (Licensed User, LU) signal does not have any prior conditions of application scenarios, only based on the received signal covariance matrix eigenvalue and eigenvector of the detector. In according to the design of the received signal SNR maximization criterion and constraint conditions, can be based on the eigenvalue and eigenvector with optimal detection performance of cooperative spectrum sensing variables, namely the building of the brain that receives signals based on principal component (principal component), the optimal global cooperative spectrum sensing detection variable fusion schemes, and realize the related detection under the way of the optimal spectrum sensing performance. The simulation results show that the algorithm scheme can significantly improve the cognitive wireless network collaborative spectrum sensing performance.【Key words】Cognitive radio Spectrum perception Energy awareness Collaborative perception cover optimization目录前言目前，由于各类多媒体技术越来越普遍应用于生活，无线用户数量急剧增加，使可利用的频谱资源稀缺。

近代物理实验——混沌电路及其在加密通信中的应用预习报告：随着计算机的普及和信息网络技术的发展，数据通信的安全性问题引起了普遍的关注。

混沌信号所具有的对初始条件的敏感性、非周期性、似随机性和连续的宽带能谱等待点，非常有利于在加密通信系统中应用。

本实验利用蔡氏电路产生混沌信号，并利用混沌信号进行加密通信实验。

此外，还可以利用计算机和网络进行基于一维时空混沌的语音加密通信实验。

蔡氏电路虽然简单，但具有丰富而复杂的混沌动力学特性，而且它的理论分析、数值模拟和实验演示三者能很好地符合，因此受到人们广泛深入的研究。

自从1990年Pecora和Carroll首次提出混沌同步的概念，研究混沌系统的完全同步以及广义同步、相同步、部分同步等问题成为混沌领域中非常活跃的课题，利用混沌同步进行加密通信也成为混沌理论研究的一个大有希望的应用方向。

我们可以对混沌同步进行如下描述：两个混沌动力学系统，如果除了自身随时间的烟花外，还有相互耦合作用，这种作用既可以是单向的，也可以是双向的，当满足一定条件时，在耦合的影响下，这些系统的状态输出就会逐渐趋于相近，进而完全相等，称之为混沌同步。

实现混沌同步的方法很多，本实验介绍利用驱动响应方法实现混沌同步。

实验电路如图1所示。

图1由图中所见，电路由驱动系统、响应系统和单向耦合电路3部分组成。

其中，驱动系统和相应系统两个参数相同的蔡氏电路，单向耦合电路由运算放大器组成的隔离器和耦合电阻构成，实现单向耦合和对耦合强度的控制。

当耦合电阻无穷大（即单向耦合电路断开）时，驱动系统和响应系统为独立的两个蔡氏电路，分别观察电容C1和电容C2上的电压信号组成的相图U c1−U c2，调节电阻R，使系统处于混沌状态。

调节耦合电阻R c，当混沌同步实现时，即U c(1)−U c(2)，两者组成的相图为一条通过原点的45°直线。

影响这两个混沌系统同步的主要因素是两个混沌电路中元件的选择和耦合电阻的大小。

第49卷第S1期红外与激光工程2020年7月Vol.49No.S1Infrared and Laser Engineering Jul.2020基于差分混沌键控的空间光通信系统及其保密性分析郭锐强1,2,3，李珉3*，吴君鹏4，刘鑫1，魏子康2(1.长春工业大学人文信息学院，吉林长春130122；2.长春理工大学电子信息工程学院，吉林长春130022；3.长春大学中俄学院，吉林长春130022；4.东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012)摘要：自由空间光通信(FSO)是一种通过激光在无需光纤的情况下实现双向信息传输的通信系统。

它具有带宽宽、保密性好、抗干扰性强、无需频率申请、体积小、功耗低等特点。

尽管FSO通信系统有较高的安全性，但波束溢出还是会威胁到通信的安全，在通信中采用混沌加密的方式可有效地提高系统的安全性。

采用差分混沌键控(DCSK)的Gamma-Gamma湍流模型来提高FSO通信系统的安全性，推导了系统误码率的表达式。

通过空间信道图像数据的传输，对接收到的数据进行统计直方图、像素相关性和明文敏感性分析，结果表明系统具有很好的保密性能。

关键词：自由空间光通信；Gamma-Gamma湍流模型；差分混沌键控中图分类号：TN929.12文献标志码：A DOI：10.3788/IRLA20200207Space optical communication systems based on differentialchaotic keying and its security analysisGuo Ruiqiang1,2,3,Li Min3*,Wu Junpeng4,Liu Xin1,Wei Zikang2(1.College of Humanities&Information Changchun University of Technology,Changchun130122,China;2.School of Electronic Information Engineering,Changchun University of Science and Technology,Changchun130022,China;3.China-Russia Institute,Changchun University,Changchun130022,China;4.School of Electronic Engineering,Northeast Dianli University,Jilin132012,China)Abstract:Free space optical communication(FSO)is a communication system that realizes two-way information transmission through laser without optical fiber.It has the characteristics of wide bandwidth, good confidentiality,strong anti-interference,no frequency application,small size and low power consumption.Despite the high security of the FSO communication system,beam overflow still threatens the security of the communication.The use of chaotic encryption in communication can effectively improve the security of the system.In this paper,the differential chaos keying(DCSK)Gamma-Gamma turbulence model was used to improve the security of the FSO communication system,the expression of the system bit error rate was derived.Through the image data transmission of spatial channel,and the收稿日期：2020-04-07；修订日期：2020-05-21基金项目：吉林省教育厅科研项目(JKH20180440KJ)作者简介：郭锐强(1983-)，男，高级实验师，博士，主要从事无线光通信与光信息对抗技术方面的研究。

混沌控制理论及其在工程中的应用混沌控制理论及其在工程中的应用混沌控制理论是一种新兴的控制理论，它在工程中的应用正在逐渐展开。

混沌控制理论的提出源于对混沌现象的研究，混沌现象是指复杂系统中的无序、不可预测的行为。

混沌控制理论的目的是通过控制手段将混沌系统的行为转化为需要的有序、可控的状态。

混沌控制理论的应用领域非常广泛，包括电力系统、通信系统、交通系统等。

在电力系统中，由于负荷变化和电力设备的工作状态不稳定，系统可能出现频繁的电压波动，影响电力供应的质量。

混沌控制理论可以通过控制电力系统中的参数来减小电压波动，提高电力供应的质量。

在通信系统中，由于信道噪声和多径效应等因素的影响，信号可能会被干扰或衰减，导致通信质量下降。

混沌控制理论可以通过调节信号的频率和幅度来降低信号的干扰和衰减，提高通信质量。

在交通系统中，由于路况变化和车辆流量的变动，交通流可能会出现拥堵和事故等问题。

混沌控制理论可以通过调节交通信号灯的时序和车辆排队的顺序来缓解交通拥堵和减少交通事故。

混沌控制理论的核心思想是利用混沌现象的特性，通过控制参数的调节来实现对系统的控制。

混沌现象具有高度的敏感性和非线性特性，这使得混沌系统的行为在很大程度上是不可预测的。

然而，正是这些特性使得混沌控制理论能够通过微小的调节来实现对系统的控制。

混沌控制理论的基本原理是通过正反馈回路来引入混沌现象，然后通过控制参数的调节来控制系统的行为。

通过不断的试验和调整，可以找到合适的参数值，使得系统的行为变得有序、可控。

混沌控制理论在工程中的应用还处于起步阶段，但已经取得了一些重要的成果。

例如，混沌控制理论在电力系统中的应用已经取得了一定的成功，可以有效地降低电压波动，提高电力供应的质量。

在通信系统中，混沌控制理论可以有效地降低信号的干扰和衰减，提高通信质量。

在交通系统中，混沌控制理论可以缓解交通拥堵和减少交通事故。

随着混沌控制理论的不断发展和完善，相信其在工程中的应用会越来越广泛。

收稿日期:2001-05-09基金资助:铁道部科技发展基金资助项目(J98Z228)作者简介:刘 虎(1973-),男,陕西渭南人,博士生.差分混沌键控(DCSK)通信系统估值误差分析刘 虎1,张树京1,张莉萍2(1.同济大学沪西校区交通信息工程与控制研究所,上海 200331;2.中国铁路通信公司甘肃省分公司兰西通信段,甘肃兰州 730050)摘要:在具有去噪声模块的DCSK (differential chaos shift keying)通信系统中,存在三种导致估值误差的因素,这三种因素分别来源于DCSK 信号本身、加性信道噪声和去噪声模块.经过对上述三种因素的分析,提出了一种新型的DCSK 通信系统,该系统使用混沌多相序列(CPS)避免DCSK 信号本身带来的误差,同时采用相空间量子化的方法降低加性信道噪声的干扰.仿真结果表明,虽然这种新型的DCSK 通信系统因去噪声算法带来的误差而使其噪声特性略逊于FM -DCSK,但是在CPU 运算时间及系统结构上,该系统比FM-DCSK 复杂性降低,易于实现.关键词:差分混沌键控;混沌多相序列;噪声特性中图分类号:T N 914 文献标识码:A 文章编号:0253-374X(2002)04-0470-05Analysis of Estimation Variance in Differential Chaos ShiftKeying Telecomm unication SystemsLI U H u 1,Z H ANG Shu -j ing 1,Z H ANG L i -p ing 2(1.Institute of T raffic Information Engineering and Control,Tongji University West Campus,Shanghai 200331,China;2.T elecom mu nication Station in Lanxi,Gansu Branch Compan y of Railway T elecommunication Comp any,Lanzhou 730050,China)Abstract :In this paper,we analyze the factors,which c ause the e stimation variance in a DCSK(differential chaos shift keying)telec ommunic ation system implemented with noise decrease module.There are three main factors in this sys -tem:the DCSK signal itself,additive channel noise and the noise decrease module.To avoid the variance of DCSK signal itself and decrease that caused by additive channel noise,a novel DCSK scheme w ith chaotic polyphase sequence(CPS)is presented.The simulation results show that the noise performance of this novel DCSK slightly degrades in contrast to FM-DCSK for the estimation variance of the noise dec rease scheme.However,this design can be implemented easily in the CPU time and system structure.Key words :differential chaos shift keying(DCSK);chaotic polyphase sequence(CPS);noise performance差分混沌键控(DCSK)通信系统调制技术的基本方法是在每个信号发送间隔内实际发送两段混沌信号,其中的一段混沌信号作为参考信号,第二段信号代表所传输的数据.在接收端利用每个信息比特中的两段混沌信号可以有效地解调出所传输的信号[1,2].如果在DCSK 通信系统中有去噪声模块,那么有3种因素导致估值误差,这3种因素分别来源于DCSK 信号本身、加性信道噪声和去噪声模块[3].利用延长发送时间间隔可以减少偏差对系统的影响[4],但是会降低系统的传输效率.为了使每个信息比特的能量一致,Kolumban 等将调频技术引入到DCSK 中[5,6],即FM -DCSK,成功地解决了这一问题,但是这是以实现电路的复杂化为代价的.为了产生单位信息比特能量是恒定的混沌信号,在FM-DCSK 的发送端增加了模拟锁相环(APLL)和FM 调制器.同样,增强型DCSK 通信系统虽然避免了估值误差干扰[7],但在接收端该系统要求有延时网络,并要求系统有良好的同步协调特性.文献[8]利用混沌多相序列(CPS)具有良好的统计特性这一优点,采用CPS 产生单位比特能量恒定的混沌信号,解决了信号本身带来的估值误第30卷第4期2002年4月同 济 大 学 学 报JOURNAL OF T ONGJI UN IVERSIT Y Vol.30No.4 Apr.2002差干扰,然而文献[8]没有考虑信道噪声引起的误差.在实际中,信道噪声引起的干扰是造成接收端产生判决误差的主要因素之一,是不能忽视的.本文采用CPS 产生混沌信号,避免DCSK 信号本身带来的误差,同时,采用相空间量子化的方法降低加性信道噪声的干扰,通过仿真试验,比较了采用本文方法设计的DCSK 系统和FM-DCSK 系统的噪声特性和系统复杂性.1 DCSK 本身带来的估值误差和消除方法在DCSK 通信系统中,由于混沌取样函数的长度有限,并且具有非周期性,所以,每一比特的能量并图1 在无噪声信道中,使用CPS 的DC SK 和FM-DCSK 噪声特性Fig .1 Noise performance o f im prov ed D CSK(solid curve)andFM -DC SK(da sh-dot curve)in noise free channel 不保持一致,而是随着混沌取样函数的变化而变化,甚至在无噪声信道中也是如此.因此,在接收端,相关结果将会产生非零误差,即有偏估值误差,从而使系统噪声特性下降.由于混沌多项序列(CPS)有在复平面的单位圆上取值这一特性,可确保每个信息比特的能量没有偏差[8].为保证每一比特能量均衡传输,本文利用CPS 的这一统计特性,将其应用于DCSK 通信系统中.在无噪声信道中,接收端相关结果仅仅与每个信息比特T 有关.因此,在上述情况下,不存在估值误差.使用混沌多项序列(CPS)的差分混沌键控(DCSK)的误码率为[8]P e =Q T 4R 2e +2R 4e (R 2e 为误差方差)(1) 在上述情况下,其噪声特性仿真结果如图1.从图1中可以看出,在无噪声信道中,使用CPS 的DCSK 噪声特性与FM-DCSK 噪声特性基本一致.2 信道噪声带来的估值误差及降低噪声算法假设由DCSK 调制器输出的信号被加性高斯白噪声(A WGN )W 所污染,那么,在接收端,被污染的信号则为R =M +W(2)并且R =[r 1,r 2,,,r N ]T (3)r i =m i +w i(4)其中:w i 是均值为0、方差为R 2w 的高斯噪声;m i 是属于动态系统f 的轨迹信号,即m i +1=f (m i )(5) 本文目的是提出一种方法,从接收到的信号R 中减少噪声W ,即寻找信号M 的准轨迹为M ^=[m ^1,m ^2,,,m ^N ]T (6)式(6)满足条件:¹M^与R 由相关距C 1(M ^,R )确保接近,º信号序列各点间有确定的关系C 2(M ^),且f 已知,R ,W 和M 是一维信号.文献[9,10]采用使估值信号M 的代价函数C (M^,R )最小的方法,从噪声中分离信号,其中代价函数C (M^,R )由C 1(M ^,R )和C 2(M ^)两个条件线性构造,即C(M ^,R )=(1-#)C 1(M ^,R )+#C 2(M ^)(7)471 第4期刘 虎,等:差分混沌键控(DCSK)通信系统估值误差分析其中#I [0,1]是权值,由最速下降法[11]可得到代价函数最小值,但是该方法只能得到代价函数的局部最小值.由于降低噪声的算法与动态系统产生的混沌吸引子的统计特性有关,其概率分布满足混沌吸引子各点不变特性,因此,本文采用混沌轨迹相空间量化的方法来降低噪声干扰.当混沌轨迹相空间被量化后,则从一个量子到其它任意量子转移的概率可由概率逼近算法得出.不失一般性,假设信号m i 的状态空间归一化为长度为1的间隔,即[-1/2,+1/2].设在此间隔内有N B 个不重叠的小球,则第k 个小球所占区域为B (k ),B(k)=[(k -1)$B -1/2,k $B -1/2](8)其中$B =1/N B ,k =1,,,N B小球中心定义为B c (k )=[(2k -1)/2]$B -1/2(9) 在t 时刻,若m t I B (k ),则系统状态s t =k .令N B =N 个连续接收信号r 1,r 2,,,r n ,且N 足够大,该连续信号r 1,r 2,,,r n 的状态序列为S^=[s ^1,s^2,,,s ^N ],且有m i I B(s ^(i)),(i =1,,,N ),则估值信号M ^可认为是小球的中心,即M^=[B c (s ^1),B c (s ^2),,,B c (s ^N )]T (10)设S^为N 个连续状态的轨迹,即S ^=[s 1,s 2,,,s N ]T (11)为了在N 个连续状态(小球)中找到最佳轨迹,需要选取最佳准则S ^使后验概率最大,即P (S ^|R )=max SP (S ^|R )(12)由贝叶斯法则可得P(S^|R )=P (R |S )P (S )/P(R )=P (S |R )/P (R )(13)R 可从接收端得到,而S^须满足P (S ^,R )=max S P (S ,R )=max SP (R |S )P (S )(14)概率P (S ,R )可由状态转移概率和条件观测概率表达,即P (S ,R )=F N k =1P (s k |s k-1)P (r k |s k )(15)由Viterbi [12]算法可得到使式(15)最大的S ,即找到最佳轨迹.3 计算仿真和复杂性比较3.1 计算仿真将用本文方法得到的降低噪声算法与文献[9,10]的方法进行比较,在接收端,其中一吸引子由log is -tic 映射[13]得到,其恢复情况如图2所示.由以上仿真结果,本文提出了新型DCSK 通信系统的解调框图(如图3所示).图3中模块/去噪声0用于降低由加性信道噪声带来的估值误差,/共轭0模块用于避免由DCSK 通信系统信号本身带来的估值误差.472 同 济 大 学 学 报第30卷图2 取样函数logistic 映射的吸引子的恢复情况Fig.2 Recovered attractor of logisticmap 图3 新型D CSK 解调框图Fig.3 Novel D CSK demodulator在噪声信道下的新型DCSK 通信系统的样本直方图如图4a 所示.为便于比较,图4中还显示了没有去噪声模块的DCSK 通信系统的样本直方图(见图4b),FM -DCSK 通信系统在无噪声信道中和噪声信道中的样本直方图(分别见图4c 、图4d).由仿真结果可以看出,新型DCSK 在噪声信道中有较好的抗噪声特性.系统噪声特性的仿真结果如图5所示,从图5中可以看出,新型DCSK 通信系统的抗噪声特性略逊于FM-DCSK 通信系统,这是由于去噪声模块带来的估值误差造成的,但是,此系统比FM -DCSK 系统的复杂度要低,易于实现.图4 接收信号的样本直方图Fig.4 Histogram of observation signalsamples 图5 新型DC SK 系统在噪声信道中的噪声特性Fig.5 Noise performance of DCSK in noise channel3.2 系统复杂性比较由于在FM-DCSK 中需要APLL,由伺服理论[14]可知,在FM-DCSK 中要保持系统同步,至少需要一个三阶以上的APLL,三阶APLL 传递函数s 域表达式为H (s)=(s +1/S 1)(s +1/S 2)/s 3(16)其中S 1,S 2分别代表有源滤波器的时延系数.其计算复杂度已不能用n,n 2,n 3等多项式表达[15].为简单计算,在本文中仅比较FM -DCSK 与DCSK 系统仿真中CPU 所用的时间.仿真中CPU 占用时间和仿真方法流程分别如表1、图6所示.表1 CPU 占用时间Tab.1 C PU time 类 型码长时间/s 码长时间/s FM -DCSK60712013DCSK 6031205473 第4期刘 虎,等:差分混沌键控(DCSK)通信系统估值误差分析图6 FM-DCSK 和DC SK 仿真方法流程图Fig.6 Simulation method of FM-DCSK and DC SK4 结论本文对DCSK 通信系统中造成估值误差的因素进行了分类,并提出了新型DCSK 通信系统,该系统具有克服自身信号带来的估值误差和降低信道噪声干扰带来的误差的特性,仿真结果表明,新型DCSK 通信系统具有较好的抗噪声特性.与FM-DCSK 系统比较,虽然在该系统中由于去噪声模块带来的误差使其噪声特性略逊于FM-DCSK 系统,但是,该系统降低了系统复杂性,易于实现;最关键的是从信源内部避免了DCSK 信号自身带来的误差.参考文献:[1] Kolumban G,Vizvarz B,Abel A.Differential chaos shift keying:A robus t coding for chaotic 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差分混沌的键控通信系统设计余家斌;柏逢明【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(000)005【摘要】In this paper, an improved chaos communication scheme is presented, which the information-bearing chip and reference chip of the differential chaos shift keying (DCSK) through two channels are transmitted. The noise per-formance of the enhanced scheme is similar with the DCSK.The performance of this scheme is simulated and ana-lyzed, indicating that it can transmit the signals more quickly than the DCSK when they have the same chaotic signal bandwidth and information-bearing chip length. It has better system structure and its signals are more difficult to be in-tercepted during the transmission.%提出一种混沌通信的改进方案，将差分混沌键控（DCSK）中的信息信号和参考信号通过两路信道传输。

通过对其噪声性能进行理论分析和仿真分析可知，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。

【总页数】3页(P101-103)【作者】余家斌;柏逢明【作者单位】长春理工大学电子信息工程学院，长春 130022;长春理工大学电子信息工程学院，长春 130022【正文语种】中文【中图分类】TN918【相关文献】1.基于混沌多相序列的差分混沌键控方案 [J], 刘剑波;叶春飞;等2.改进的调频差分混沌键控通信系统设计 [J], 武立;柏逢明;罗奇;刘阳;毛须伟3.差分混沌键控和混沌相位调制相结合的通信系统 [J], 朱松盛;殷奎喜;刘学军4.差分混沌键控(DCSK)通信系统估值误差分析 [J], 刘虎;张树京;张莉萍5.无信号间干扰的相关延迟-差分混沌移位键控混沌通信方案 [J], 贺利芳;陈俊;张天骐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第54卷第10期西安交通大学学报2020年10月JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY Vol.54No.10 Oct.2020正交多用户降噪差分混沌键控通信系统吴雪霜，贺利芳，张鹏(重庆邮电大学通信与信息工程学院，400065,重庆)摘要：针对差分混沌移位键控(DCSK)系统传输速率低和误码性能差的缺点，提出一种正交多用户降噪差分混沌键控(OMU-NRDCSK)通信系统。

在发送端的参考时隙之后增加了连续的N个信息时隙，并引入希尔伯特变换使得单个信息时隙内可传输2bit用户信息，利用希尔伯特变换优良的正交特性可消除用户间干扰，从而提升系统的传输速率和误码性能$在接收端，引入滑动平均滤波器对接收信号进行平均操作，降低了噪(方差，从而提升了系统误码性能$推导了OMU-NRDCSK系统在加性高斯白噪声(AWGN)信道和多径瑞利衰落(RFC)信道下的比特误码率公式并进行了仿真实验$仿真结果表明：在相同条件下，与多用户正交差分混沌键控系统相比，OMU-NRDCSK系统的传输速率提升了约50%，误码性能提升了将近3dB$关键词：差分混沌键控；多用户；滑动平均滤波器；比特误码率；希尔伯特变换中图分类号：TN911.3文献标志码：ADOI：10.7652/xjtuxb202010013文章编号:0253-987X(2020))0-0108-08OSID码Differential Chaotic Shift Keying System withOrthogonal Multiuser Noise ReductionWUXueshuang,HELifang,ZHANG Pen g(SchoolofCommunicationandInformationEngineering，Chongqing UniversityofPostsandTelecommunications，Chongqing400065,China)Abstract:A differential chaotic shift keying(OMU-NRDCSK)communication system with orthogonalmultiusernoisereductionisproposedtoimprovethelowtransmissionrateandpoor bit error performance of the conventional differential chaos shift keying(DCSK)system.N consecutiveinformationtimeslotsareaddedafterthereferencetimeslotatthe modulator,and Hilbert transform is introduced to enable the transmission of two user information bits within a singleinformationtimeslotandtoeliminatetheinterferencesbetweenusersintheinformation time slot.A moving average filter is introduced at the demodulator to average the received signal, which helps to reduce the noise variance and to improve system's bit error performance.A theoreticalformulaofbiterrorrate(BER)for the proposed system is derived underadditive whiteGaussian noise(AWGN)channeland multi-path Rayleighfading(RFC)channel,and simulationexperimentsareperformed.Thesimulationresultsandacomparison withorthogonal multiuser di f erential chaos shift keying system under the same conditions show that the transmission rate of OMU-NRDCSK system increases by about50%,and the bit error performanceincreasesbynearly3dB.收稿日期：2020-03-06o作者简介：吴雪霜(1996—),女，硕士生；贺利芳(通信作者)，女，副教授，硕士生导师。