[发明专利]一种多用户正交频分复用差分混沌键控通信方法

说明书

本发明公开了一种多用户正交频分复用差分混沌键控通信方法，步骤包括：1)设置通信系统参数；2)为P个用户分配索引值；3)每个用户利用索引值对应选择参考符号序列；4)生成各用户的混沌参考信号；5)为各用户的混沌参考信号分配子载波；6)构成该用户的信息承载信号；7)构建逆傅里叶变换输入矩阵；8)得到发送信号；9)对接收信号依次进行移除循环前缀、串并转换、傅里叶变换；10)进行最大信噪比点采样；11)采样序列重组；12)用户索引值恢复判决；13)选择参照矩阵对应行的元素序列作为新的混沌参考序列；14)用户传输信息数据解码。本发明的方法，使得混沌参考序列更加准确，进一步提升通信系统的误码率性能。

技术领域

本发明属于混沌通信技术领域，涉及一种多用户正交频分复用差分混沌键控通信方法。

背景技术

混沌信号由于其宽频谱、类噪声、初值敏感性等特点，被广泛应用于通信当中，混沌通信最初作为一种保密通信方案迅速发展，而随着研究的深入，混沌保密通信的保密性能被证明没有明显优势，因此，混沌通信的研究转移到了实际信道下利用混沌提高通信性能研究。混沌通信不仅被成功应用于光纤信道中，而且作为一种经典扩频通信方案的混沌差分键控方案更是形成了局域网络通信标准，如IEEE802.15.6。但由于混沌差分键控方案存在传输效率低、误码率较高等问题，人们提出了基于OFDM的混沌差分键控方案，该方案提高了传输效率，具有更低的误码率，提供多址接入功能。另外，最新研究成果表明混沌作为基带信号接收端可以通过简单匹配滤波器最大化信噪比；同时，混沌特性还可以用于解决无线通信中的码间干扰(ISI)问题。

虽然基于OFDM的混沌差分键控方案已经具备了较好的性能。但由于其在多址接入中引入了较大的用户间干扰，使得系统误码率较高。因此，降低多址接入中用户间干扰的同时进一步获得更低误码率成为研究的重点。

发明内容

本发明的目的是提供一种多用户正交频分复用差分混沌键控通信方法，解决了现有技术中存在的多址接入干扰较大、误码率偏高的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种多用户正交频分复用差分混沌键控通信方法，按照以下步骤具体实施：

步骤1、设置通信系统的相关参数；

步骤2、为待发送信息的P个用户分配索引值I_p，准备每个用户待发送的二进制比特信息b_i,p，下标i＝1,2,…,M，p＝1,2,…,P表示一帧中第p个用户发送数据的第i个比特位；

步骤3、每个用户利用索引值对应选择Hadamard矩阵不同行的元素序列，作为参考符号序列

步骤4、将各用户对应的参考符号序列作为混沌成型滤波器的输入，生成各用户对应的混沌参考信号；

步骤5、复制各用户的混沌参考信号，并为各用户的混沌参考信号分配子载波，将步骤4得到的混沌参考信号X_p(t)重复C次得到c＝1,2,...,4，为每个用户分配在使用频段内均匀分配C个私有子载波频率来发送相应的混沌参考信号；

步骤6、根据每个用户的待传输信息比特数据，与该用户混沌参考信号相乘，构成该用户的信息承载信号，将各用户对应的每个信息承载信号相加，得到共享子载波中的发送信号，对每个子载波信号按照采样频率进行采样，得到对应的采样点构成逆傅里叶变换输入矩阵部分行，为逆傅里叶变换做准备；

步骤7、添加梳状导频，补零，构建逆傅里叶变换输入矩阵；

步骤8、将逆傅里叶变换输入矩阵逐列进行逆傅里叶变换，其输出进行并串转换后添加循环前缀，得到发送信号；

步骤9、接收端收到发送信号后，对接收信号依次进行移除循环前缀、串并转换、傅里叶变换，再根据预设子载波提取接收到的用户混沌参考信号和信息承载信号，将用户传输的C次混沌参考信号求平均，并与信息承载信号分别进行匹配滤波；