一种基于混沌无线通信系统的多径干扰抑制方法与流程

技术特征：

1.一种基于混沌无线通信系统的多径干扰抑制方法，其特征在于，该方法按照以下步骤具体实施：

步骤1、对源信息比特序列进行混沌编码；

编码过程是，

1.1)将发射端单极性二进制比特序列b_n∈[0,1]，转化为双极性二进制序列s_n∈[-1,1]；

1.2)对双极性二进制序列s_n进行混沌编码，生成编码时间序列x(t)；

步骤2、接收机天线接收高频信号，并解调到基带；

步骤3、对基带接收信号进行混沌匹配滤波；

步骤4、计算混沌匹配滤波输出信号的回归映射；

步骤5、对混沌匹配滤波输出信号回归映射进行重新分组；

步骤6、计算分组后回归映射判决线；

步骤7、计算分组后检测判决门限。

2.根据权利要求1所述的基于混沌无线通信系统的多径干扰抑制方法，其特征在于，所述的步骤1.2)中，混沌编码采用的混沌编码系统是一种包含连续微分方程和离散状态切换条件的混合动力学模型，其回归映射满足伯努利移位映射，其中包含一个连续的微分方程和一个离散的状态切换条件，如下式(1)所示：

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·\·}{x}\left(t\right)-2\mathrm{\β}\stackrel{\·}{x}\left(t\right)+({\mathrm{\ω}}^2+{\mathrm{\β}}^2)\left(x\right(t)-s\left(t\right))=0\\ \stackrel{\·}{x}\left(t\right)=0\⇒s\left(t\right)=\mathrm{sgn}\left(x\right(t))\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，t为时间变量，s(t)为双极性二进制序列s_n的对应时间序列，β为混沌系统参数，ω＝2πf，f为基频率，通过微扰方法实现将待发送信息的双极性二进制序列s_n编码为时间序列x(t)；

对微分方程式(1)进行求解得到其中，符号表示对变量t向上取整，基函数p(t)的表达式如下：

$p\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}(1-e^{-\mathrm{\β}})e^{\mathrm{\β}t}(cos\mathrm{\ω}t-\frac{\mathrm{\β}}{\mathrm{\ω}}sin\mathrm{\ω}t),& t\<0\\ 1-e^{\mathrm{\β}(t-1)}(\cos \mathrm{\ω}t-\frac{\mathrm{\β}}{\mathrm{\ω}}\sin \mathrm{\ω}t),& 0\≤t\<\frac{1}{f}\\ 0,& t\≥\frac{1}{f}\end{array}\right..---\left(2\right)$

3.根据权利要求2所述的基于混沌无线通信系统的多径干扰抑制方法，其特征在于，所述的步骤3中，混沌匹配滤波器是与步骤1.2)所采用的混沌编码系统相对应，若混沌编码系统的基函数为p(t)，则混沌匹配滤波器的时域响应为g(t)＝p(-t)，得到混沌匹配滤波输出信号y(t)的表达式如下：

$y\left(t\right)=g\left(t\right)*r\left(t\right)={\∫}_{\mathrm{\τ}=-\mathrm{\∞}}^{\mathrm{\∞}}p(-\mathrm{\τ})r(t-\mathrm{\τ})d\mathrm{\τ}---\left(4\right)$

类似地，对y(t)在t＝n/f时刻采样，采样输出y_n的表达式如下：

$y_n=\underset{l=0}{\overset{L-1}{\Σ}}{s}_n{C}_{l,0}+\underset{l=0}{\overset{L-1}{\Σ}}\underset{i=-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\underset{i\≠0}{\mathrm{\Σ}}}}{s}_{n+i}{C}_{l,i}+W---\left(5\right)$

其中，是与多径参数有关的变量，l为多径序号，i为符号循环的变量。

4.根据权利要求3所述的基于混沌无线通信系统的多径干扰抑制方法，其特征在于，所述的步骤4中，混沌匹配滤波输出信号回归映射表达式为：

其中，β为混沌系统参数，f为基频率，y(t)为混沌匹配滤波输出信号，包含2^L个分支，n为二进制数据的序号，L为信道多径数目，l为多径序号。

5.根据权利要求4所述的基于混沌无线通信系统的多径干扰抑制方法，其特征在于，所述的步骤5中，分组原则是：

s_n+i为所有发射序列，将相同s_n+i取值对应的分支归为一组，i＜0。

6.根据权利要求5所述的基于混沌无线通信系统的多径干扰抑制方法，其特征在于，所述的步骤6中，将步骤5得到的各组回归映射，取组内两分支的中心线为该组判决线，判决线的表达式为：

7.根据权利要求6所述的基于混沌无线通信系统的多径干扰抑制方法，其特征在于，所述的步骤7中，根据步骤6得到的判决线表达式，计算出采样时刻n的判决门限，

当已知发射序列s_n+i的先验信息时，得到最优判决门限表达式为

当s_n+i，i＞0不可知时，可以计算得到次优判决门限表达式为