本申请公开了一种多载波DCSK信号重构方法及装置，本申请提供的多载波DCSK信号重构方法通过将待传输的信息比特序列经过调制之后与混沌信号进行叉乘，得到原始信息承载矩阵，然后通过预设的重构矩阵，对原始信息承载矩阵进行重构，并将得到的信息承载重构矩阵与参考信号矩阵生成用于传输到接收端的传输信号，使得接收端根据相同的重构矩阵，对接收到的传输符号进行解调处理，从而还原出需要传输的信息比特。通过本申请提供的基于信号重构的DCSK信号处理方法，使得信号的调制与解调不再依赖于参考信号与原承载信号的自相关性，克服了传统多载波DCSK信号在频率选择性衰落信道环境下出现性能恶化进而导致通信可靠性降低的技术问题。问题。问题。
【技术实现步骤摘要】
一种多载波DCSK信号重构方法及装置
[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种多载波DCSK信号重构方法及装置。
技术介绍
[0002]随着信息产业的普及，推动了移动互联网业务爆发式的增长。海量的业务数据给下一代无线通信网络传输速率、频谱效率以及可靠性方面带来严峻的挑战。
[0003]混沌通信是一种将混沌信号应用于通信领域的科学理论，其主要利用了混沌信号的确定性、初值敏感性、宽频谱、类噪声等良好的特性。目前，混沌通信在无线通信方面的研究主要集中在混沌数字调制方面。差分混沌移位键控（Differential Chaos Shift Keying，DCSK）技术由于其低功耗、低成本的优势成为目前广为研究的非相干混沌数字调制方案。
[0004]目前主流的DCSK通信技术一般为多载波DCSK，多载波DCSK可以看作是典型DCSK的并行扩展，将N个子载波中的一个当作参考，传输混沌参考信号，而调制数据信号在其余子载波上传输，能够大大提高了频谱效率。但是，这种方案只能在平坦衰落信道条件下获得良好的误码率性能，而在频率选择性衰落信道下传统的多载波DCSK方案的性能将会恶化，使得DCSK通信系统通信可靠性低的技术问题。
技术实现思路
[0005]本申请提供了一种多载波DCSK信号重构方法及装置，用于解决现有多载波DCSK通信系统通信可靠性低的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请第一方面提供了一种多载波DCSK信号重构方法，包括：获取待传输的信息比特序列；将所述信息比特序列进行串并转换处理，再将处理后的信息比特序列输入调制器进行调制，以得到调制信号矩阵；将所述调制信号矩阵与混沌信号进行叉乘，得到原始信息承载矩阵；根据预设的重构矩阵，对所述原始信息承载矩阵进行重构，得到信息承载重构矩阵；根据所述信息承载重构矩阵与参考信号矩阵，结合传输符号的帧结构信息，生成传输符号，所述传输符号用于通过无线网络发送到接收端，以使得所述接收端根据所述重构矩阵，对接收到的信号进行解调处理。
[0007]优选地，根据预设的重构矩阵，对所述原始信息承载矩阵进行重构，得到信息承载重构矩阵具体包括：根据DCSK系统的子载波数量M，将所述原始信息承载矩阵划分成M个原始信息承载子矩阵；根据预设的M个重构矩阵，分别将所述原始信息承载子矩阵与对应的重构矩阵进
行Hadamard乘积，得到M个信息承载重构子矩阵；将各个信息承载重构子矩阵进行求和，得到所述信息承载重构矩阵。
[0008]优选地，所述接收端根据所述重构矩阵，对接收到的信号进行解调处理具体包括：所述接收端对接收信号进行滤波器匹配，结合预设的信道响应模型矩阵得到接收信号矩阵；基于所述接收信号矩阵拆分出参考矩阵和信息承载矩阵；根据所述参考矩阵、所述信息承载矩阵以及所述重构矩阵，计算出判决变量矩阵；以根据所述判决变量矩阵结合判决规则，对接收到的信号进行还原。
[0009]优选地，所述接收信号矩阵的表达式具体为：；式中，为所述接收信号矩阵，为所述参考信号矩阵，为所述信息承载重构矩阵，为信道响应模型矩阵，为加性高斯白噪声矩阵；所述判决变量矩阵的表达式具体为：；式中为参考矩阵，为信息承载矩阵，为所述重构矩阵。
[0010]优选地，所述参考信号矩阵的生成方式具体为：根据所述混沌信号，结合所述DCSK系统的子载波数量，将所述混沌信号的元素按照子载波数量进行平均分配，得到参考信号矩阵。
[0011]同时，本申请第二方面还提供了一种多载波DCSK信号重构装置，包括：信息比特获取单元，用于获取待传输的信息比特序列；信号调制单元，用于将所述信息比特序列进行串并转换处理，再将处理后的信息比特序列输入调制器进行调制，以得到调制信号矩阵；原始信息承载矩阵生成单元，用于将所述调制信号矩阵与混沌信号进行叉乘，得到原始信息承载矩阵；信息承载矩阵重构单元，用于根据预设的重构矩阵，对所述原始信息承载矩阵进行重构，得到信息承载重构矩阵；传输符号生成单元，用于根据所述信息承载重构矩阵与参考信号矩阵，结合传输符号的帧结构信息，生成传输符号，所述传输符号用于通过无线网络发送到接收端，以使得所述接收端根据所述重构矩阵，对接收到的信号进行解调处理。
[0012]优选地，所述信息承载矩阵重构单元具体用于：根据DCSK系统的子载波数量M，将所述原始信息承载矩阵划分成M个原始信息承载子矩阵；根据预设的M个重构矩阵，分别将所述原始信息承载子矩阵与对应的重构矩阵进行Hadamard乘积，得到M个信息承载重构子矩阵；将各个信息承载重构子矩阵进行求和，得到所述信息承载重构矩阵。
[0013]优选地，所述接收端具体用于：对接收信号进行滤波器匹配，结合预设的信道响应模型矩阵得到接收信号矩阵；基于所述接收信号矩阵拆分出参考矩阵和信息承载矩阵；
根据所述参考矩阵、所述信息承载矩阵以及所述重构矩阵，计算出判决变量矩阵；以根据所述判决变量矩阵结合判决规则，对接收到的信号进行还原。
[0014]优选地，所述接收信号矩阵的表达式具体为：；式中，为所述接收信号矩阵，为所述参考信号矩阵，为所述信息承载重构矩阵，为信道响应模型矩阵，为加性高斯白噪声矩阵；所述判决变量矩阵的表达式具体为：；式中为参考矩阵，为信息承载矩阵，为所述重构矩阵。
[0015]优选地，还包括：参考信号矩阵生成单元，用于根据所述混沌信号，结合所述DCSK系统的子载波数量，将所述混沌信号的元素按照子载波数量进行平均分配，得到参考信号矩阵。
[0016]从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：本申请提供的多载波DCSK信号重构方法通过将待传输的信息比特序列经过调制之后与混沌信号进行叉乘，得到原始信息承载矩阵，然后通过预设的重构矩阵，对原始信息承载矩阵进行重构，并将得到的信息承载重构矩阵与参考信号矩阵生成用于传输到接收端的传输信号，使得接收端根据相同的重构矩阵，对接收到的传输符号进行解调处理，从而还原出需要传输的信息比特。通过本申请提供的基于信号重构的DCSK信号处理方法，使得信号的调制与解调不再依赖于参考信号与原承载信号的自相关性，克服了传统多载波DCSK信号在频率选择性衰落信道环境下出现性能恶化进而导致通信可靠性降低的技术问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0018]图1为传统的多载波DCSK系统架构示意图。
[0019]图2为本申请提供的一种多载波DCSK系统的架构示意图。
[0020]图3为本申请提供的一种多载波DCSK信号重构方法实施例的流程示意图。
[0021]图4为本申请提供的一种多载波DCSK信号重构方法中步骤104的具体流程示意图。
[0022]图5为当子载波数目为3时，传输符号重构前后的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多载波DCSK信号重构方法，其特征在于，包括：获取待传输的信息比特序列；将所述信息比特序列进行串并转换处理，再将处理后的信息比特序列输入调制器进行调制，以得到调制信号矩阵；将所述调制信号矩阵与混沌信号进行叉乘，得到原始信息承载矩阵；根据预设的重构矩阵，对所述原始信息承载矩阵进行重构，得到信息承载重构矩阵；根据所述信息承载重构矩阵与参考信号矩阵，结合传输符号的帧结构信息，生成传输符号，所述传输符号用于通过无线网络发送到接收端，以使得所述接收端根据所述重构矩阵，对接收到的信号进行解调处理。2.根据权利要求1所述的一种多载波DCSK信号重构方法，其特征在于，根据预设的重构矩阵，对所述原始信息承载矩阵进行重构，得到信息承载重构矩阵具体包括：根据DCSK系统的子载波数量M，将所述原始信息承载矩阵划分成M个原始信息承载子矩阵；根据预设的M个重构矩阵，分别将所述原始信息承载子矩阵与对应的重构矩阵进行Hadamard乘积，得到M个信息承载重构子矩阵；将各个信息承载重构子矩阵进行求和，得到所述信息承载重构矩阵。3.根据权利要求1所述的一种多载波DCSK信号重构方法，其特征在于，所述接收端根据所述重构矩阵，对接收到的信号进行解调处理具体包括：所述接收端对接收信号进行滤波器匹配，结合预设的信道响应模型矩阵得到接收信号矩阵；基于所述接收信号矩阵拆分出参考矩阵和信息承载矩阵；根据所述参考矩阵、所述信息承载矩阵以及所述重构矩阵，计算出判决变量矩阵；以根据所述判决变量矩阵结合判决规则，对接收到的信号进行还原。4.根据权利要求3所述的一种多载波DCSK信号重构方法，其特征在于，所述接收信号矩阵的表达式具体为：；式中，为所述接收信号矩阵，为所述参考信号矩阵，为所述信息承载重构矩阵，为信道响应模型矩阵，为加性高斯白噪声矩阵；所述判决变量矩阵的表达式具体为：；式中为参考矩阵，为信息承载矩阵，为所述重构矩阵。5.根据权利要求1所述的一种多载波DCSK信号重构方法，其特征在于，所述参考信号矩阵的生成方式具体为：根据所述混沌信号，结合DCSK系统的子载波数量，将所述混沌信号的元素按照子载波数量进行平均分配，得到参考信号矩阵。6.一种多载波DCSK...
【专利技术属性】
技术研发人员：方毅，陶熠威，吕梁，卢宇靖，韩国军，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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