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?hào)因其天然的寬帶頻譜特性和信號(hào)生成的簡單性很自然地被運(yùn)用到超寬帶無線通信領(lǐng)域。混沌超寬帶通信系統(tǒng)利用以混沌信號(hào)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(yùn)用到超寬帶通信當(dāng)中來。
　　奈奎斯特采樣定律在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域當(dāng)中是占據(jù)了非常重要的地位，對科技進(jìn)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(hào)的帶寬不斷擴(kuò)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(huì)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(shí)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(shí)用化的道路上的一道坎。壓縮感知理論的誕生給信號(hào)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(jì)的低于奈奎斯特采樣率的欠采樣接收機(jī)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(jìn)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(jī)中Walsh碼的結(jié)

4、構(gòu)的分析而做出改進(jìn)，使之更簡單且符合壓縮感知接收機(jī)的思想，并驗(yàn)證了改進(jìn)的接收機(jī)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(jī)相比沒有損失，同時(shí)還擴(kuò)展到了超寬帶信道下并做了誤碼率分析。
　　其次，基于改進(jìn)的CS-DCSK接收機(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)并分析了各自的誤碼率性能。同時(shí)，還進(jìn)一步利用了混沌信號(hào)使其作為壓縮感知接收機(jī)中的隨機(jī)測量信號(hào)，從而在混沌超通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步利用了混沌信號(hào)，使得系統(tǒng)的成