[实用新型]一种基于频域混沌的认知无线电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，更具体地，涉及一种基于频域混沌的认知无线电系统。

背景技术

随着物联网的不断发展，关于智能物流中物品信息的高速高安全性的无线传输已经成为一种需求。但一方面，物联网的通信性能受限于紧缺的频谱资源，因而，能够检测谱空洞、识别出未用频段从而能够提高频谱利用率的认知无线电技术在近年来得到了广泛的应用。另一方面，混沌信号调制技术是传统无线通信系统中增强物理层信息传输安全性的有效方法，而物联网中的认知无线电系统与传统无线通信系统一样，由于传输信息的无线信道具有广播特性，容易受到恶意攻击。因此，将混沌技术用于认知无线电系统，从而保障物联网中物品信息的安全性，在物联网通信领域中具有很好的应用前景。

然而，传统的混沌通信系统是基于时域信号处理技术，其混沌信号发生器也是工作在时域，因此，与其他通信系统一样，需要占据一个连续的固定的频带来传输信息。这使得传统的混沌通信技术难以直接用于动态频谱接入的认知无线电系统中。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于频域混沌的认知无线电系统，该系统具备认知无线电的空洞频谱检测和接入能力，同时具备混沌通信的高安全性能。

为了达到上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：

一种基于频域混沌的认知无线电系统，包括发送端和接收端，发送端和接收端通过信道连接，发送端包括符号调制模块、混沌调制模块、频谱接入模块、OFDM调制模块和上变频模块，接收端包括符号解调模块、混沌解调模块、频谱接入模块、OFDM解调模块、同步模块和下变频模块；所述符号调制模块、混沌调制模块、频谱接入模块OFDM调制模块和上变频模块顺次连接；所述上变频模块经信道与下变频模块连接，下变频模块经同步模块连接到OFDM解调模块连接，OFDM解调模块经过频谱接入模块还与混沌解调模块连接，混沌解调模块还与符号解调模块连接；比特流从符号调制模块输入系统，从符号解调模块输出。

本实用新型中，由OFDM调制模块调制出的符号经频谱接入模块取出可用频谱上的信息符号后，输入到混沌解调模块以恢复出高阶码元符号，这些符号最后输入到符号解调模块以还原出比特流；其中，混沌调制模块内混沌信号发生器产生的混沌信号和经由符号调制模块映射成的码元符号一同输入到混沌掩盖模块，在此取混沌信号的极性与信息符号进行点乘运算从而使得符号的极性呈现伪随机化以提高信息安全性。

进一步地，所述符号调制模块包括顺次连接的串并转换模块和符号映射模块，串并转换模块外接比特信号源，符号映射模块还与混沌调制模块连接。

进一步地，所述混沌调制模块包括发送端混沌信号发生器和混沌掩盖模块，混沌掩盖模块的一个输入端与符号映射模块连接，另一个输入端与发送端混沌信号发生器相连。

进一步地，所述频谱接入模块包括认知无线电频谱感知模块、发送端子载波映射模块和接收端子载波映射模块；发送端子载波映射模块的一个输入端与混沌掩盖模块的输出端连接，另一个输入端与认知无线电频谱感知模块连接；接收端子载波映射模块的一个输入端与OFDM解调模块连接，另一个输入端与认知无线电频谱感知模块连接。

进一步地，所述OFDM调制模块包括顺次连接的逆快速傅里叶变换模块、并串转换模块和同步信号加入模块；逆快速傅里叶变换模块的输入端与发送端子载波映射模块的输出端连接，同步信号加入模块连接到上变频模块。

进一步地，所述OFDM解调模块包括顺次连接的同步信号去除模块、串并转换模块和快速傅里叶变换模块；同步信号去除模块的输入端与同步模块连接，快速傅里叶变换模块连接到接收端子载波映射模块的一个输入端。

进一步地，所述混沌解调模块包括接收端混沌信号发生器和混沌去掩盖模块；混沌去掩盖模块的一个输入端与接收端子载波映射模块的输出端，另一个的输入端与混沌信号发生器连接。

进一步地，所述符号解调模块包括顺次连接的符号判决模块和并串转换模块，符号判决模块的输入端与混沌去掩盖模块的输出端连接，并串转换模块输出处理后的比特流信号。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：