1.一种基于混杂系统的相位分离差分混沌键控通信方法,其特征在于,按照以下步骤实施:步骤1、设置通信系统参数
设定发送信息的速率为Rb,单位是bit/s,对应的码元周期为Tb=Δt·L,其中L为扩频增益,L=nsampNs,nsamp为一个切换周期Tc内的抽样点数量,Ns为调制一比特信息所包含的切换周期数量,Ns=Tb/Tc,Δt为抽样间隔,其中载波中心频率fc>>1/Δt;
步骤2、准备待发送的二进制信息
预置待发送的二进制比特信息为Bn,Bn={b1,b2,…,bn},其中bk为+1或-1,k=1,2,…,n代表发射的第k位二进制比特信息;
步骤3、产生混沌信号u
采用如下混杂系统模型产生混沌信号u:
其中,t为系统连续时间, 和 分别为混沌信号u(t)的一阶导数及二阶导数,当当 s(t)保持不变,其中的
参数ω=2πf,β=fln2,f=1/(Δt·nsamp)为扩频信号基频率,离散状态s的切换周期为Tc=2π/ω=1/f;
步骤4、准备发射信号
对于第k位待发送的二进制比特信息,在码元周期(k-1)ΔtL≤t
1或-1);通过调制器处理,将参考信号和信息承载信号的调制信号相加,得到最终调制完成的在码元周期(k-1)ΔtL≤t
步骤5、接收信号解调
发射信号Sk(t)通过信道后在接收端得到接收信号vk(t),k=1,2,将该接收信号分别乘以sin(2πfct)和cos(2πfct),分别得到解调参考信号v1k(t)和解调信息承载信号v2k(t),两个表达式如下:v1k(t)=vk(t)sin(2πfct)=(Sk(t)*h(t))sin(2πfct)Δt(k-1)L≤t<ΔtkLv2k(t)=vk(t)cos(2πfct)=(Sk(t)*h(t))cos(2πfct)Δt(k-1)L≤t<ΔtkL,其中,h(t)为信道的脉冲响应,*为卷积操作;
步骤6、对解调信号进行混沌匹配滤波
分别将解调参考信号v1k(t)和解调信息承载信号v2k(t)送入混沌匹配滤波器中进行混沌匹配滤波,分别得到解调参考信号和解调信息承载信号的匹配滤波输出信号x1k(t)和x2k(t),(k-1)ΔtL≤t
匹配滤波输出信号x1k(t)和x2k(t)分别包含Ns个最大信噪比点,按照Tb/Ns周期对匹配滤波输出信号抽样,见下式:其中,i为正整数,z1k和z2k分别为参考信号和信息承载信号经过匹配滤波解调输出的最大信噪比点抽样序列;
步骤8、判断码元的极性
对于第k个信息比特,利用z1k和z2k离散相关得到Zk,离散相关操作按照下式进行计算:计算得到的相关器输出按照下式恢复比特信息
至此,解码得到恢复信号,通信完成。
2.根据权利要求1所述的基于混杂系统的相位分离差分混沌键控通信方法,其特征在于,所述的步骤1中,发送信息的速率为Rb=1bit/s,码元周期Tb=1s,扩频增益L=256,nsamp=64,Tc=0.25s,Ns=4,载波中心频率fc=10000Hz。
3.根据权利要求2所述的基于混杂系统的相位分离差分混沌键控通信方法,其特征在于,所述的步骤2中,假设只发送两个码元Bn={+1,-1}。
4.根据权利要求3所述的基于混杂系统的相位分离差分混沌键控通信方法,其特征在于,所述的步骤3中,u(t)的初值为0.842,系统基频f=1/(Δt·nsamp)=1/(Tb/L·nsamp)=
4Hz。