一种基于超再生混沌振子的新型超再生接收机及其使用方法

1.本发明涉及超再生接收机技术领域，具体为一种基于超再生混沌振子的新型超再生接收机及其使用方法。


背景技术：

2.超再生接收机这一体系架构最早是armstrong在1922年提出的，其简单的结构和极低的功耗使得它成为沿用至今的最早的接收机技术之一，在今天依然具有广阔的前景以及研究价值。但是超再生接收机利用调幅信号进行检测，其利用ook信号“0”和“1”输入下的包络差进行检波，因此检测受限于噪声水平，一旦信噪比过小，就会导致信号检测达不到接收机预定阈值，从而接收不到有用信号。
3.将混沌理论应用于微弱信号检测的研究始于20世纪90年代前后，并取得一系列进展。其中，采用混沌振子进行弱信号的检测是目前研究的热点。当噪声和有用信号通过混沌振子时，系统会表现出很大的差异，因而可以利用该优点来检测信号。
4.然而，目前混沌检测方法需要对混沌系统在外部施加周期摄动力，这增加了设计的复杂度，检测则是通过使系统由混沌状态突变到大尺度周期状态，从而根据系统相平面轨迹的变化进行微弱信号检测，因此，如何对系统运动状态准确快速地识别，是影响该方法应用的关键问题，目前大多数的混沌检测技术缺乏定量判断依据，无法满足微弱信号的检测精度要求，这给检测带来了难度，同时芯片实现困难，限制了其应用范围。


技术实现要素：

5.为解决传统超再生接收机灵敏度受限于噪声水平，混沌检测存在施加周期摄动力、检测手段复杂、检测手段缺少定量判定方法等问题，本专利提出了一种新型超再生接收机结构：将超再生振荡器调整到混沌状态，作为二次激发源，再与传统超再生振荡器相结合。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于超再生混沌振子的新型超再生接收机，包括低噪声放大器、超再生混沌振子、超再生振荡器、包络检波器、低通滤波器和判决模块，所述低噪声放大器的电性输出端与所述超再生混沌振子电性连接，所述超再生混沌振子的电性输出端与所述超再生振荡器电性连接，所述超再生振荡器的电性输出端与所述包络检波器电性连接，所述包络检波器的电性输出端与低通滤波器电性连接，所述低通滤波器的电性输出端与所述判决模块电性连接；
7.一种基于超再生混沌振子的新型超再生接收机的使用方法，该基于超再生混沌振子的新型超再生接收机的使用方法包括如下步骤：
8.s1：调节超再生振荡器的振荡频率与熄灭频率比值等参数，使其工作在混沌状态，成为超再生混沌振子；
9.s2：将超再生混沌振子植入传统超再生振荡器中，即将低噪声放大器的输出作为混沌振子的输入，混沌振子的输出作为非混沌超再生振荡器的输入；
10.s3：利用ook信号中的“0”信号，输入对应为无信号输入，超再生混沌振子对噪声不敏感，产生响应最小；
11.s4：利用ook信号中的“1”信号，输入对应为有周期信号输入，超再生混沌振子对在本振频率处的“1”信号完成大的响应；
12.s5：超再生混沌振子产生的响应即二次激发源，作为传统超再生接收机的输入；
13.s6：ook信号的解调即包络检波，低通滤波器和判决电路采用传统超再生接收机中的解调电路。
14.优选的，所述接收机采用超再生混沌振子作为二次激发源，其响应对噪声不敏感，同时对周期性输入信号具有高响应能力，可进行ook调制的弱信号检测。
15.优选的，所述接收机采用超再生混沌振子作为二次激发源，其输出具有更高的信噪比，作为传统超再生接收机的输入，加大了ook信号中“0”和“1”信号的包络差，提高了解调的性能。
16.优选的，所述超再生振子始终工作在混沌状态，避免了传统混沌振子弱信号检测时需要加入外部周期性策动力使其在混沌和非混沌态之间切换，同时超再生振子的输出做为二次激发源，规避了混沌态的检测和识别，因此简化了接收机复杂度使其能够芯片集成实现。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于超再生混沌振子的新型超再生接收机利用混沌状态对噪声不敏感性和对微弱周期信号高响应的检测能力，提高了超再生振荡器的输入信噪比，规避了混沌态的检测和识别，避免了加入外部周期性策动力的同时，能实现超再生无线接收机的高灵敏度接收。
附图说明
18.图1为本发明基于超再生混沌振子检测的无线接收机原理示意图；
19.图2为本发明传统超再生结构示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本发明提供一种基于超再生混沌振子的新型超再生接收机及其使用方法，实现超再生无线接收机的高灵敏度接收，请参阅图1和图2，包括低噪声放大器、超再生混沌振子、超再生振荡器、包络检波器、低通滤波器和判决模块；
22.请再次参阅图1，低噪声放大器的电性输出端与超再生混沌振子电性连接，超再生混沌振子的电性输出端与超再生振荡器电性连接，超再生振荡器的电性输出端与包络检波器电性连接，包络检波器的电性输出端与低通滤波器电性连接，低通滤波器的电性输出端与判决模块电性连接。
23.一种基于超再生混沌振子的新型超再生接收机及其使用方法，包括以下步骤：
24.s1：调节超再生振荡器的振荡频率与熄灭频率比值等参数，使其工作在混沌状态，
成为超再生混沌振子；
25.s2：将超再生混沌振子植入传统超再生振荡器中，即将低噪声放大器的输出作为混沌振子的输入，混沌振子的输出作为非混沌超再生振荡器的输入；
26.s3：利用ook信号中的“0”信号，输入对应为无信号输入，超再生混沌振子对噪声不敏感，产生响应最小；
27.s4：利用ook信号中的“1”信号，输入对应为有周期信号输入，超再生混沌振子对在本振频率处的“1”信号完成大的响应；
28.s5：超再生混沌振子产生的响应即二次激发源，作为传统超再生接收机的输入；
29.s6：ook信号的解调即包络检波，低通滤波器和判决电路采用传统超再生接收机中的解调电路。
30.其中，接收机采用超再生混沌振子作为二次激发源，其响应对噪声不敏感，同时对周期性输入信号具有高响应能力，可进行ook调制的弱信号检测；接收机采用超再生混沌振子作为二次激发源，其输出具有更高的信噪比，作为传统超再生接收机的输入，加大了ook信号中“0”和“1”信号的包络差，提高了解调的性能；超再生振子始终工作在混沌状态，避免了传统混沌振子弱信号检测时需要加入外部周期性策动力使其在混沌和非混沌态之间切换，同时超再生振子的输出做为二次激发源，规避了混沌态的检测和识别，因此简化了接收机复杂度使其能够芯片集成实现。
31.综上所述，该基于超再生混沌振子的新型超再生接收机利用混沌状态对噪声不敏感性和对微弱周期信号高响应的检测能力，提高了超再生振荡器的输入信噪比，规避了混沌态的检测和识别，避免了加入外部周期性策动力的同时，能实现超再生无线接收机的高灵敏度接收。
32.虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。