[发明专利]基于正交码复用的差分混沌移位键控调制解调方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种差分混沌移位键控调制解调技术。

背景技术

差分混沌移位键控((FM)-DCSK：(Frequency-Modulated)-DifferentialChaotic Shift Keying)是一类基于混沌载波的数字调制解调技术，是低成本的扩频通信替代方案，具有良好的抗多径干扰能力，在短距离无线通信领域(如无线个域网(WPAN)：Wireless Personal Area Network)具有良好的应用前景。

现有的差分混沌移位键控调制器如图1所示，包括：混沌载波发生器、延时单元、反转器、切换开关四部分。解调器如图2所示，包括，延时单元、乘法器、积分器、判决电路四部分。假定差分混沌移位键控调制器传输数据速率为1/T，即传输周期为T，则调制器的工作过程如下：1.混沌发生器产生的混沌载波信号分两路分别进入到切换开关和延时单元，进入延时单元的信号延时T/2后输出两路信号，一路直接进入切换开关，另一路进入反转器并实现信号反转，然后再分别进入切换开关；2.切换开关由被调制的二进制数字信号I控制，在前T/2时间内，开关在位置A，因此混沌载波在前T/2直接输出，在后T/2时间内，如果I为“0”，则切换开关在位置B，否则切换开关在位置C，因此在后T/2内输出重复或者反转的混沌载波。解调过程如下：接收信号分两路分别进入乘法器和延时单元，进入延时单元的前T/2信号延时T/2之后输出，进入乘法器与后T/2信号相乘，相乘的结果输入到积分器积分，积分时间长度为T/2，积分结果送到判决电路，如果积分结果大于0，则判决输出“0”，否则判决输出“1”。

现有的差分混沌移位键控调制解调器(FM)-DCSK是通过将参考段信号(前T/2)和信息调制段信号(后T/2)在时域上正交复用实现的。(FM)-DCSK的发射信号帧结构如图3所示，调制器与解调器均需要延时单元，在窄带传输时，即窄带(FM)-DCSK，延时单元可用数字存储的方式实现，较为简单。但在宽带传输时(如超宽带：Ultra-Wideband，UWB)，即宽带(FM)-DCSK，由于UWB系统带宽通常都达到数个GHz，接收机前端的A/D转换必然要求具有很高的采样频率，就目前的技术水平，具有这样高采样频率的接收机功耗和成本都将非常高；若采用接收机前端模拟实现，则需要对模拟信号进行数十纳秒(ns)级的延时，延时单元变为模拟延时线，要实现具有较长延时(大于20ns)，就目前的模拟集成电路水平，对如此带宽的信号进行这样长的时延还无法做到有效的集成，即接收机无法做到低成本的集成，因此，采用现有技术实现高度集成的模拟延时线还不可能。如果采用数字实现，则接收机需要高速的模数转换器(A/D)和大容量存储器，功耗与复杂度将大幅增加。

发明内容