一種混沌無線通信及發(fā)送編碼方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混沌無線通信方法，用來傳輸二進(jìn)制信號(hào)，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成雙極性二進(jìn)制序列；給該雙極性二進(jìn)制序列后添加補(bǔ)充碼，得到補(bǔ)充碼二進(jìn)制序列；將補(bǔ)充碼二進(jìn)制序列轉(zhuǎn)換成脈沖控制序列；將脈沖控制序列施加到一個(gè)具有特定回歸映射結(jié)構(gòu)的混沌系統(tǒng)產(chǎn)生信道中傳輸?shù)幕煦缧盘?hào)；通過接收到的信號(hào)構(gòu)建回歸映射，并根據(jù)回歸映射點(diǎn)的相對(duì)位置恢復(fù)發(fā)送信息。本發(fā)明還公開了一種無線發(fā)送編碼方法。本發(fā)明的方法，能夠有效克服無線信道中的多徑干擾，同時(shí)信道中傳輸?shù)男盘?hào)具有寬頻譜特性，較好地利用了信道帶寬進(jìn)行無線通信和信息傳輸，信號(hào)編碼方式簡單，信道中傳輸信號(hào)為寬頻譜混沌信號(hào)。
【專利說明】一種混沌無線通信及發(fā)送編碼方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于信息和通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種混沌無線通信方法，本發(fā)明還涉及一 種無線發(fā)送編碼方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 從衛(wèi)星通信、水聲通信、手機(jī)移動(dòng)通信到無線Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，無線通信是當(dāng)今社會(huì)依 賴的最重要的通信手段之一。然而無線信道會(huì)給傳輸信息的信號(hào)帶來干擾、噪聲和信號(hào)畸 變，比如信號(hào)的衰減、相移、多徑傳輸和多普勒頻移。信號(hào)的衰減是指信號(hào)的幅值將隨著傳 播距離的增加而衰減；信號(hào)的相移是指信號(hào)通過有限帶寬的信道時(shí)，信道對(duì)信號(hào)產(chǎn)生的濾 波作用；多徑傳輸是同一個(gè)信號(hào)由于傳輸介質(zhì)的折射和反射等因素影響而經(jīng)過不同的路徑 到達(dá)接收端，并在接收端得到不同時(shí)延和衰減信號(hào)的疊加造成的嚴(yán)重信號(hào)畸變；多普勒頻 移是指接收端和發(fā)射端具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)使得信號(hào)的頻率發(fā)生變化。如何從接收到的信 號(hào)中高效地識(shí)別發(fā)送的信息仍然是無線通信中具有挑戰(zhàn)性的課題。
[0003] 混沌信號(hào)具有對(duì)初始條件敏感、寬頻譜特性和容易產(chǎn)生等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得混 沌信號(hào)很適合通信應(yīng)用?；煦缤ㄐ拍壳爸饕谢煦珂I控、混沌掩模、混沌調(diào)制和混沌符號(hào)動(dòng) 力學(xué)通信方法，但大多數(shù)現(xiàn)有混沌通信方法只考慮了理想信道的情況。由于無線信道具有 的上述特點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)中的混沌信號(hào)在無線信道中傳輸將造成極大的畸變，使得混沌無線 通信的研究很少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是提供一種混沌無線通信方法，該方法在信道中傳輸寬帶混沌信號(hào)， 能夠減小多徑干擾的影響。
[0005] 本發(fā)明另一目的是提供一種無線發(fā)送編碼方法。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種混沌無線通信方法，該方法包括：
[0007] 將要發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成雙極性二進(jìn)制序列；
[0008] 給該雙極性二進(jìn)制序列后添加補(bǔ)充碼，得到補(bǔ)充碼二進(jìn)制序列；
[0009] 將補(bǔ)充碼二進(jìn)制序列轉(zhuǎn)換成脈沖控制序列；
[0010] 將脈沖控制序列施加到一個(gè)具有特定回歸映射結(jié)構(gòu)的混沌系統(tǒng)產(chǎn)生信道中傳輸 的混沌信號(hào)；
[0011] 通過接收到的信號(hào)構(gòu)建回歸映射，并根據(jù)回歸映射點(diǎn)的相對(duì)位置恢復(fù)發(fā)送信息。
[0012] 本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是：一種無線發(fā)送編碼方法，該方法用于傳輸二進(jìn)制 信息，
[0013] 將要發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成雙極性二進(jìn)制序列；
[0014] 給該雙極性二進(jìn)制序列后添加補(bǔ)充碼，得到補(bǔ)充碼二進(jìn)制序列；
[0015] 將補(bǔ)充碼二進(jìn)制序列轉(zhuǎn)換成脈沖控制序列；
[0016] 將脈沖控制序列施加到一個(gè)具有特定回歸映射結(jié)構(gòu)的混沌系統(tǒng)產(chǎn)生信道中傳輸 的混沌信號(hào)。
[0017] 本發(fā)明的方法，能夠克服無線信道的多徑傳輸干擾，信道中傳輸寬頻譜的混沌信 號(hào)。由于混沌信號(hào)經(jīng)過無線信道傳輸后其正的Lyapunov指數(shù)不變，接收到信號(hào)的回歸映射 與發(fā)射信號(hào)的回歸映射結(jié)構(gòu)相同。如果傳輸信號(hào)具有恒定的斜率，那么接收信號(hào)的回歸映 射也具有恒定斜率，因此，解碼和編碼可以采用相同的規(guī)則。該方法的具體優(yōu)點(diǎn)包括：
[0018] 1)信號(hào)編碼方式簡單，信道中傳輸信號(hào)為寬頻譜混沌信號(hào)。
[0019] 2)通信方法能夠有效克服多徑傳輸產(chǎn)生的影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是待發(fā)送的二進(jìn)制信息序列；
[0021] 圖2是采用本發(fā)明方法編制的待發(fā)送雙極性二進(jìn)制信息序列；
[0022] 圖3是本發(fā)明方法發(fā)射信號(hào)得到的混沌吸引子相圖；
[0023] 圖4是本發(fā)明方法發(fā)射信號(hào)的時(shí)間序列波形圖；
[0024] 圖5是本發(fā)明方法發(fā)射信號(hào)的回歸映射；
[0025] 圖6是本發(fā)明方法接收信號(hào)的回歸映射；
[0026] 圖7是本發(fā)明方法發(fā)送信息的示意圖；
[0027] 圖8是本發(fā)明方法解碼信息的示意圖；
[0028] 圖9是本發(fā)明方法實(shí)施例的誤碼率與噪聲幅值的關(guān)系曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030] 本發(fā)明的混沌無線通信方法和無線發(fā)送編碼方法，均涉及編碼和解碼兩大模塊，
[0031] 其中編碼模塊采用一個(gè)微處理器用于輸入待發(fā)送信息和通過脈沖控制來產(chǎn)生信 道中傳輸?shù)幕煦缧盘?hào)；
[0032] 解碼模塊采用一個(gè)微處理器來接收通過信道傳遞來的信號(hào)和通過簡單的閾值判 斷，解碼發(fā)送信息。
[0033] 本發(fā)明的混沌無線通信方法和無線發(fā)送編碼方法，采用具有特定結(jié)構(gòu)回歸映射的 混沌系統(tǒng)和脈沖控制產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)，所采用的混沌系統(tǒng)表達(dá)式為：

【權(quán)利要求】
9. 一種無線發(fā)送編碼方法，該方法用于傳輸二進(jìn)制信息，其特征在于： 將要發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成雙極性二進(jìn)制序列； 給該雙極性二進(jìn)制序列后添加補(bǔ)充碼，得到補(bǔ)充碼二進(jìn)制序列； 將補(bǔ)充碼二進(jìn)制序列轉(zhuǎn)換成脈沖控制序列； 將脈沖控制序列施加到一個(gè)具有特定回歸映射結(jié)構(gòu)的混沌系統(tǒng)產(chǎn)生信道中傳輸?shù)幕?沛信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線發(fā)送編碼方法，其特征在于，采用權(quán)利要求2、3、4、5和 6所述方法進(jìn)行發(fā)送信息編碼。
【文檔編號(hào)】H04L9/00GK104065470SQ201410203969
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】任海鵬, 巴布特斯塔·姆利羅, 格利鮑基·賽歐索 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué), 阿伯丁大學(xué)