mimo及多址技术在混沌键控中的研究

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1、分类号___TN911.3_密级___公开____UDC___621.39_学位论文编号_D-10617-308-(2016)-01082___重庆邮电大学硕士学位论文中文题目MIMO及多址技术在混沌键控中的研究英文题目ResearchonMIMOandmultipleaccesstechniqueinchaosshiftkeying学号S130101091姓名李泽金学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师张刚副教授完成日期2016年4月9日重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要混沌本身具有的些许优良特性，使其能够很好的渗透于其他领域。混

2、沌键控技术作为混沌三大保密技术中的一种，凭借着混沌信号的非周期性、宽频性、内随机性以及良好的自相关特性，在保密通信领域中被广泛研究。其中，比较经典的有差分混沌键控(DifferentialChaosShiftKeying,DCSK)通信系统和相关延迟键控(CorrelationDelayShiftKeying,CDSK)通信系统，系统的接收端和发送端不需要混沌同步，克服了混沌同步难以实现的障碍，因而更加实用化，具有广泛的应用前景。现有的DCSK通信系统，在数据保密性、传码率等性能上存在着一定缺陷。CDSK通信系统中，噪声干扰项太多，系统的

3、误码率(BitErrorRate,BER)偏高，且CDSK通信系统在数据保密性、传码率等性能方面仍有一定缺陷。针对上述问题，本文结合现有的多入多出(MultipleInputMultipleOutput,MIMO)技术、多址技术，对混沌键控通信技术进行了深入的研究，主要工作包括以下几点：(1)结合现有的MIMO技术，提出了新型多入多出调频分段移位相关延迟键控(MultipleInputMultipleOutput-FrequencyModulation-SegmentShiftCorrelationDelayShiftKeyingsche

4、me,MIMO-FM-SSCDSK)通信方案。借助多条信道，传输不同的混沌信号，传码率得以提高，多路混沌信号和信息携带信号混合在一起传输，想要从接收端窃取信息，必须同时截获多路接收信号才能正确解调出发送信息信号，系统的保密性得以明显提高。在加性高斯白噪声(AdditiveWhiteGaussianNoise,AWGN)信道中，深入分析新系统的抗噪声性能，分析信道数对系统BER性能的影响，同时对比新系统和调频相关延迟键控(FrequencyModulation-CorrelationDelayShiftKeying,FM-CDSK)通信系统

5、的保密性能。仿真表明：MIMO-FM-SSCDSK通信系统的误码性能明显好于FM-CDSK通信系统，新系统在保密性能方面，也比FM-CDSK通信系统强。(2)结合多址技术，提出了多用户调频差分混沌键控(MultipleUser-FrequencyModulation-DifferentialChaosShiftKeying,MU-FM-DCSK)通信系统。多址技术即多用户的引入，使新系统更加实用化，通过乘以不同的调整参数来区分不同的用户，接收端通过电平判决出发送的信息序列。相比于传统DCSK通信系统，新系I重庆邮电大学硕士学位论文摘要统的

6、传码率得以成倍提高，多个用户的信息携带信号混合发送，降低了信息被窃取的可能性，使得系统的保密性能得以提高。在AWGN信道中，深入分析新系统的抗噪声性能，分析用户数对系统BER性能的影响，同时对比新系统和调频差分混沌键控(FrequencyModulation-DifferentialChaosShiftKeying,FM-DCSK)通信系统的保密性能。MATLAB仿真表明：在信噪比增加到一定程度时，MU-FM-DCSK通信系统的误码性能要优于现有的多用户混沌键控保密通信系统，仿真也表明新系统的保密性能明显优于FM-DCSK通信系统。(3)

7、深入研究相关参数对混沌键控通信系统性能的影响。扩频因子是影响混沌键控通信系统性能的重要参数，系统的误码性能也会随着扩频因子的增大而得到一定程度的改善，但随着扩频因子的无限增大，系统的其他参数和性能便会受到限制，因此存在着最佳扩频因子使得系统性能最佳。深入推导系统误码性能公式，结合高等数学导数求极值的知识，理论推导出混沌键控通信系统的最佳扩频因子。在AWGN信道中，结合MATLAB仿真平台，对理论推导的最佳扩频因子予以检验，仿真结果验证了理论最佳扩频因子的正确性。关键词：混沌键控，多入多出，多址，误码率，保密性II重庆邮电大学硕士学位论文A

8、bstractAbstractChaoshassomeexcellentcharacteristicswhichcanbeappliedtolotsofdifferentfields.Chao