【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混沌保密通信，尤其涉及一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信系统及方法。
技术介绍
1、混沌通信是数字通信领域中的一个重要研究方向，但其误码性能仍面临挑战。尽管差分混沌移位键控(differential chaos shift keying，dcsk)系统在无需混沌同步的情况下具备一定优势，但相较于一些传统的调制方式，dcsk的误码率较高，误码性能仍然不足。此外，在dcsk系统中，约有一半的时隙被用于传输未调制的参考信号，这不仅导致能量利用率的下降，也使得该系统的信息传输速率降低。
2、为了弥补dcsk系统误码性能较低的缺陷，有学者提出了一种降噪差分混沌移位键控通信系统(noise reduction differential chaos shift keying system，nr-dcsk)，该系统对于每个传输位，不再是产生β个不同的混沌样本作为参考序列，而是产生β＝p个混沌样本，然后在信号中重复p次，进而在接收端，对每p个相同的样本进行平均，并将所得接收信息信号时隙与其延时参考信号时隙进行相关运算，以恢复原始信息比特。这种大小为p的平均操作减小了噪声方差，提高了系统误码性能。但是nr-dcsk系统相比于dcsk系统并没有提高信息传输速率，且物理实现相对困难。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信系统及方法，该方法以参考信号变换为基础，采用降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信系统
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：
3、一方面，本专利技术提供一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信系统，包括：调制器、解调器和传输信道；所述调制器用于生成降噪正交双倍速差分的混沌序列，并通过将混沌序列进行正交变换处理后得到的混沌信号与原始信号叠加，产生传输信号，使得能在一帧信号中传输两位信息比特；调制器产生的传输信号通过传输信道传输至解调器；解调器对接收的传输信号进行解调，得到恢复的两位信息比特。
4、优选地，所述调制器包括混沌序列发生器、缓存器、调制器延时单元、调制沃尔什正交器、调制乘法器、加法器、开关选择器、采样器和时钟器；
5、所述混沌序列发生器用于生成降噪正交双倍速差分的混沌序列，并发送给缓存器进行缓存处理，经过时钟器的控制将混沌序列分割获得等时间间隔的混沌序列并分为两路传输；第一路等时间间隔的混沌序列作为参考信号传输至开关选择器；第二路等时间间隔的混沌序列传输至调制器延时单元；
6、所述调制器延时单元，用于对缓存器发出的第二路等时间间隔的混沌序列进行延时处理，并将延时处理后的等时间间隔的混沌序列分为两路即w路混沌序列和u路混沌序列分别传输至调制乘法器和调制沃尔什正交器；
7、所述调制乘法器将w路混沌序列与设置的初始k位信息比特a通过相乘后得到调制信号a传输至加法器；
8、所述调制沃尔什正交器用于将u路混沌序列进行正交变换处理后得到混沌信号，并将混沌信号与设置的初始k位信息比特b通过调制乘法器相乘后得到调制信号b传输至加法器；
9、所述加法器用于将调制乘法器输出的调制信号a和调制信号b进行加法运算得到信息信号传输至开关选择器；
10、所述开关选择器用于将参考信号和信息信号进行合并得到传输信号传输至传输信道；
11、所述采样器用于产生采样间隔，并控制开关选择器的闭合。
12、优选地，所述解调器包括滑动平均滤波器、解调器延时单元、第一解调乘法器、第二解调乘法器、解调沃尔什正交器、相关器单元和门限判决器；
13、所述滑动平均滤波器将由调制器通过传输信道发送的传输信号作为初始的接收信号，并对初始的接收信号进行平均滤波处理以减小传输信道中噪声的方差，得到三路处理信号，即a路处理信号、b路处理信号和c路处理信号；其中a路处理信号传输至第一解调乘法器，b路处理信号传输至解调器延时单元，c路处理信号传输至第二解调乘法器；
14、所述解调器延时单元用于根据b路处理信号的延时长度对b路处理信号进行延时处理得到延时信号并分为两路传输即d路延时信号和e路延时信号，将d路延时信号传输至第一解调乘法器，e路延时信号传输至解调沃尔什正交器；
15、所述解调沃尔什正交器用于将e路延时信号进行正交变换处理得到e路混沌信号传输至第二解调乘法器；
16、所述第一解调乘法器将a路处理信号和d路处理信号相乘得到f路输出信号传输至相关器单元；
17、所述第二解调乘法器将c路处理信号与e路混沌信号相乘得到g路输出信号传输至相关器单元；
18、所述相关器单元用于将接收到的f路输出信号与初始的接收信号进行相关运算，得到相关值并求和得到h路求和输出信号传输至门限判决器；将g路输出信号与初始的接收信号进行相关运算，得到相关值并求和得到i路求和输出信号传输至门限判决器；
19、所述门限判决器用于将h路求和输出信号和i路求和输出信号与预设的门限值进行对比，即进行门限判决得到恢复的k位信息比特与k位信息比特
20、另一方面，本专利技术还提供一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信方法，包括以下步骤：
21、步骤1：通过混沌序列发生器生成长度为r的降噪正交双倍速差分的混沌序列，并发送给缓存器进行缓存处理，经过时钟器的控制将混沌序列分割获得等时间间隔tc的混沌序列并分为两路传输；
22、步骤2：将第一路等时间间隔tc的混沌序列作为长度为β的参考信号传输至开关选择器；第二路等间隔tc的混沌序列传输至调制器延时单元延时处理后分为两路传输即w路混沌序列和u路混沌序列并分别传输至调制乘法器和调制沃尔什正交器；将w路混沌序列与设置的初始k位信息比特a通过调制乘法器相乘后得到调制信号a传输至加法器，将u路混沌序列通过调制沃尔什正交器进行正交变换处理后得到混沌信号，并将混沌信号与设置的初始k位信息比特b通过调制乘法器相乘后得到调制信号b传输至加法器；将调制信号a和调制信号b相加生成长度为β的信息信号传输至开关选择器；
23、所述设置的初始k位信息比特a和初始k位信息比特b中的每一位信息比特的取值为+1或-1；
24、步骤3：将长度为β的参考信号和长度为β的信息信号进行加法运算生成传输信号，并将传输信号从调制器通过传输信道发送到解调器；
25、所述传输信号的具体公式为：
26、
27、其中，si,k为第i帧传输信号，2β为在一帧内参考信号与信息信号的长度之和，ak为第i帧信号对应的k位信息比特a，bk为第i帧信号对应的k位信息比特b，为第i帧混沌序列，为将第i帧混沌信号延迟β后得到的混沌信号，k表示第k帧传输信号，β为在一帧内参考信号的长度；
28、步骤4：解调器接收由调制器通过传输信道发送的传输信号得到初始的接收信号ri本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信系统，其特征在于：包括：调制器、解调器和传输信道；所述调制器用于生成降噪正交双倍速差分的混沌序列，并通过将混沌序列进行正交变换处理后得到的混沌信号与原始信号叠加，产生传输信号，使得能在一帧信号中传输两位信息比特；调制器产生的传输信号通过传输信道传输至解调器；解调器对接收的传输信号进行解调，得到恢复的两位信息比特。
2.根据权利要求1所述的一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信系统，其特征在于：
4.一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信方法，基于权利要求1所述一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信系统实现，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信系统，其特征在于：包括：调制器、解调器和传输信道；所述调制器用于生成降噪正交双倍速差分的混沌序列，并通过将混沌序列进行正交变换处理后得到的混沌信号与原始信号叠加，产生传输信号，使得能在一帧信号中传输两位信息比特；调制器产生的传输信号通过传输信道传输至解调器；解调器对接收的传输信号进行解调，得到恢复的两位信息比特。
2.根据权利要求1所述的一种降噪正交双倍速差分混沌移位键控通信系统，其特征...
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