基于混沌壓縮感知的CS-DCSK UWB無線通信系統(tǒng)的研究.pdf

1、超寬帶無線通信系統(tǒng)在信息傳輸速率、抗多徑衰落和頻譜資源重復(fù)利用方面較其他無線通信系統(tǒng)有著巨大的優(yōu)勢?；煦缧盘栆蚱涮烊坏膶拵ьl譜特性和信號生成的簡單性很自然地被運用到超寬帶無線通信領(lǐng)域?；煦绯瑢拵ㄐ畔到y(tǒng)利用以混沌信號作為載波的混沌數(shù)字調(diào)制技術(shù)來發(fā)送信息，這些混沌超寬帶通信系統(tǒng)已經(jīng)在成本、功耗和抗干擾方面展示了其優(yōu)異的性能。其中具備簡單結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能的碼移差分混沌位移鍵控(CS-DCSK: Code-Shifted Differentia

2、l Chaos ShiftKeying)近些年以來得到了更多的關(guān)注，并且也被運用到超寬帶通信當中來。
　　奈奎斯特采樣定律在數(shù)字信號處理領(lǐng)域當中是占據(jù)了非常重要的地位，對科技進步起到了不可磨滅的作用。隨著人們對巨量數(shù)據(jù)和高通信速率的需求不斷增長，使得信號的帶寬不斷擴大。而對于具有超寬帶的混沌超寬帶通信系統(tǒng)來說，按照傳統(tǒng)的奈奎斯特采樣定律來采樣會導(dǎo)致超高的采樣率，這給接收端的模數(shù)轉(zhuǎn)換器帶來了實現(xiàn)工藝、成本和功耗方面的大問題。這成為了

3、具備優(yōu)異性能的混沌超寬帶通信系統(tǒng)在實用化的道路上的一道坎。壓縮感知理論的誕生給信號處理領(lǐng)域帶來了一場變革，而以壓縮感知為基礎(chǔ)思想而設(shè)計的低于奈奎斯特采樣率的欠采樣接收機已經(jīng)在其他寬帶通信領(lǐng)域顯示了其可行性。因此，探索混沌超寬帶通信系統(tǒng)與壓縮感知的結(jié)合必將使得混沌超寬帶通信系統(tǒng)已有的優(yōu)勢得到更進一步的發(fā)揮。
　　本文首先分析了以CS-DCSK為基礎(chǔ)的混沌超寬帶通信系統(tǒng)的兩重稀疏性，然后針對傳統(tǒng)的CS-DCSK接收機中Walsh碼的結(jié)

4、構(gòu)的分析而做出改進，使之更簡單且符合壓縮感知接收機的思想，并驗證了改進的接收機的誤碼率性能在加性白高斯噪聲信道下和傳統(tǒng)的接收機相比沒有損失，同時還擴展到了超寬帶信道下并做了誤碼率分析。
　　其次，基于改進的CS-DCSK接收機結(jié)構(gòu)，提出了兩種針對該混沌通信系統(tǒng)的欠采樣接收機結(jié)構(gòu)并分析了各自的誤碼率性能。同時，還進一步利用了混沌信號使其作為壓縮感知接收機中的隨機測量信號，從而在混沌超通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進一步利用了混沌信號，使得系統(tǒng)的成