基于OFDM的MIMO非相干混沌擴(kuò)頻通信研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)诓粩嗵嵘ㄐ畔到y(tǒng)可靠性的同時(shí)，也越來(lái)越關(guān)注通信的安全性和保密性。混沌信號(hào)作為一種由確定性方程生成的偽隨機(jī)信號(hào)，具有非周期性、不可預(yù)測(cè)性、與噪聲類(lèi)似的特性、對(duì)初始值極度敏感等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有較低的功率譜密度和較大的帶寬、良好的隱蔽性、低截獲性和抗干擾性，使得混沌數(shù)字通信在軍事通信、低截獲概率通信等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。在多種混沌調(diào)制方式中，差分混沌相移鍵控系統(tǒng)（DCSK）由于不需要在接收端進(jìn)行混沌同

2、步，易于實(shí)現(xiàn)，且具有較好的噪聲性能和魯棒性，受到人們的廣泛研究。
　　本文結(jié)合第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)——MIMO技術(shù)和OFDM技術(shù)，提出一種新的混沌通信系統(tǒng)，對(duì)提高傳統(tǒng)DCSK系統(tǒng)的傳輸效率和誤碼性能進(jìn)行了研究分析。
　　1.針對(duì)DCSK系統(tǒng)在無(wú)線(xiàn)衰落信道下性能不理想的缺點(diǎn)，引入MIMO技術(shù)，分析了MIMO-DCSK系統(tǒng)在Nakagami-m衰落信道下的性能，推導(dǎo)了基于中心極限定理的高斯近似誤碼率表達(dá)式、基于數(shù)值統(tǒng)計(jì)的

3、非中心F分布精確誤碼率表達(dá)式、基于矩母函數(shù)的閉環(huán)近似誤碼率表達(dá)式。仿真結(jié)果表明，MIMO技術(shù)可以有效提升DCSK系統(tǒng)的傳輸性能，三種誤碼率計(jì)算方法中，精確誤碼率算法計(jì)算量最大，高斯近似誤碼率算法次之，閉環(huán)近似誤碼率算法的計(jì)算量最小。但與仿真誤碼率曲線(xiàn)的吻合度則相反，精確誤碼率算法的吻合度最好。
　　2.為提高 DCSK系統(tǒng)的頻帶利用率和功率利用率，引入OFDM技術(shù)，針對(duì)CSK-OFDM系統(tǒng)在多徑衰落信道下誤碼性能差的缺點(diǎn)，提出了多

4、載波混沌鍵控（MC-CSK）系統(tǒng)，推導(dǎo)了兩種基于OFDM的非相干混沌擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的理論誤碼率表達(dá)式。仿真結(jié)果表明經(jīng)過(guò)改進(jìn)后提出的MC-CSK系統(tǒng)可以有效提高在多徑衰落信道下的誤碼性能。
　　3.為進(jìn)一步提升 MC-CSK系統(tǒng)的性能，將其與 MIMO技術(shù)相結(jié)合，分析MIMO-MC-CSK系統(tǒng)在Nakagami-m衰落信道下的性能，推導(dǎo)系統(tǒng)的理論誤碼率表達(dá)式。仿真結(jié)果表明，多天線(xiàn) MC-CSK系統(tǒng)獲得的空間分集增益和頻率分集增益明顯，