【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混沌通信，涉及一种混沌正交成型滤波器，本专利技术还涉及基于上述混沌正交成型滤波器的通信方法。
技术介绍
1、近年来，混沌信号作为通信载波被广泛用于扩频通信系统中，其最具代表性的两种通信方法是混沌移位键控(csk)和差分混沌移位键控(dcsk)。然而，在此类混沌通信研究中，仅仅将混沌波形作为通信载波，混沌波形自身不能携带任何信息。为了解决此问题，现有研究提出了一种混沌成型滤波器，使得混沌波形可以携带信息，极大地提升了混沌通信系统速率。此外，还可以根据混沌系统的lyapunov指数谱不变特性，设计混沌系统的干扰抑制方法，有效降低了混沌通信在多径衰减信道下的传输干扰。
2、虽然，将混沌成型滤波器应用于通信领域，已经获得了较高的通信速率和较低的误码率。但是，目前设计的混沌成型滤波输出波形不仅不具备保密性，并且难以设计出具有正交特性的混沌传输波形。因此，设计具有“一次一密”和“正交特性”的混沌传输波形成为目前相关领域的研究重点之一。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种具有“一次一密”和“正交特性”的混沌正交成型滤波器，该滤波器可以一次传输多路正交信号，且产生的多路传输信号之间相互正交。
2、本专利技术的另一目的是提供基于上述混沌正交成型滤波器的通信方法。
3、本专利技术所采用的技术方案是，混沌正交成型滤波器，发射端在每一帧信息传输时构建混沌正交成型滤波器，首先由一个混沌系统产生混沌序列，将此混沌序列平均分为多组，再经过施密特正交化，
4、本专利技术所采用的另一种技术方案是，基于上述混沌正交成型滤波器的通信方法，发射端在每一帧信息传输时构建混沌正交成型滤波器，首先由一个混沌系统产生混沌序列，将此混沌序列平均分为多组，再经过施密特正交化；将正交化的多组信号按需重组，构成多个混沌正交成型滤波器；将待传输信息分别通过对应的混沌正交成型滤波器，得到携带信息且相互正交的传输信号；将多个传输信号叠加构成发射信号，并发送至无线信道中；接收端接收到信号后，将接收信号分别送入对应的匹配滤波器得到对应的匹配滤波输出信号，再经过降采样和符号判决后恢复出每一路信号携带的信息。
5、本专利技术另一技术方案的特点还在于：
6、基于混沌正交成型滤波器的通信方法，具体按照以下步骤实施：
7、步骤1、设置系统参数
8、设置通信系统采样频率fs，过采样率ns，载波数量nc，重组信号数量nr；
9、步骤2、产生混沌序列，对混沌信号进行分组及施密特正交化；
10、步骤3、将步骤2得到的正交化的信号段按需重组，将重组后的信号集合作为混沌正交成型滤波器的基函数；
11、步骤4、准备nc组待发送信息，其中每组发送n个信息；
12、步骤5、将待发送信息送入混沌正交成型滤波器，得到携带信息且相互正交的传输信号；
13、步骤6、将步骤5中得到的混沌正交成型滤波器输出信号叠加，得到发射信号，并经由射频无线电天线发送至无线信道中；
14、步骤7、发射信号经过信道干扰后被接收端接收，得到接收信号，将接收信号分别通过nc个匹配滤波器得到对应的匹配滤波输出信号；
15、步骤8、对步骤7中的匹配滤波输出信号进行降采样，得到降采样序列yl；
16、步骤9、将步骤8得到的降采样序列yl分别进行符号判决及信息恢复。
17、步骤2具体为：
18、设定混沌系统及其初值，产生长度为nl的混沌信号c＝[c(1),c(2),…,c(nl)]，将混沌信号c分为nr×nc段[c1,c2,…,ci,…,cnr×nc]，其中每段长度为ns，如下
19、
20、将式(1)送入式(2)进行施密特正交化，得到正交化信号段[x1,x2,…,xi,…,xnr×nc]；
21、
22、步骤5中将待发送信息按照式(4)送入混沌正交成型滤波器：
23、
24、其中ul(t)为第l(l＝1,2,…,nc)路混沌正交成型滤波器的输出信号，t为系统时间，bl,m为步骤4中第l路待发送信息中的第m个信息，δl为步骤3中的第l个cposfl基函数，nr为步骤1中的重组信号数量，l＝fs/ns，定义为小于t的最大正整数。
25、步骤9中按照式(6)分别进行符号判决及信息恢复：
26、
27、本专利技术的有益效果是：
28、(1)本专利技术滤波器的发射端在每一帧信号传输前，均会构成一个新的混沌正交成型滤波器组，用于每一路传输信号的信息调制。由于每次构成混沌正交成型滤波器组的混沌系统由不同的初值产生，因此，每一帧信息传输采用的混沌正交成型滤波器组完全不同，通过简单方案实现了保密通信所需的“一次一密”要求；
29、(2)本专利技术滤波器可以一次构建多个混沌正交成型滤波器，携带信息的多组混沌信号间相互正交，消除了混沌传输波形间的码间干扰。因此，可以实现多路信息的同时传输，在保障系统性能的前提下，提升了系统通信速率，可应用于多用户传输领域。
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1.混沌正交成型滤波器，其特征在于，发射端在每一帧信息传输时构建混沌正交成型滤波器，首先由一个混沌系统产生混沌序列，将此混沌序列平均分为多组，再经过施密特正交化，将正交化的多组信号按需重组，从而构成多个混沌正交成型滤波器。
2.基于如权利要求1所述混沌正交成型滤波器的通信方法，其特征在于，发射端在每一帧信息传输时构建混沌正交成型滤波器，首先由一个混沌系统产生混沌序列，将此混沌序列平均分为多组，再经过施密特正交化；将正交化的多组信号按需重组，构成多个混沌正交成型滤波器；将待传输信息分别通过对应的混沌正交成型滤波器，得到携带信息且相互正交的传输信号；将多个传输信号叠加构成发射信号，并发送至无线信道中；接收端接收到信号后，将接收信号分别送入对应的匹配滤波器得到对应的匹配滤波输出信号，再经过降采样和符号判决后恢复出每一路信号携带的信息。
3.根据权利要求2所述的基于混沌正交成型滤波器的通信方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
4.根据权利要求3所述的基于混沌正交成型滤波器的通信方法，其特征在于，步骤2具体为：
5.根据权利要求3所述的基
6.根据权利要求3所述的基于混沌正交成型滤波器的通信方法，其特征在于，步骤9中按照式(6)分别进行符号判决及信息恢复：
...【技术特征摘要】
1.混沌正交成型滤波器，其特征在于，发射端在每一帧信息传输时构建混沌正交成型滤波器，首先由一个混沌系统产生混沌序列，将此混沌序列平均分为多组，再经过施密特正交化，将正交化的多组信号按需重组，从而构成多个混沌正交成型滤波器。
2.基于如权利要求1所述混沌正交成型滤波器的通信方法，其特征在于，发射端在每一帧信息传输时构建混沌正交成型滤波器，首先由一个混沌系统产生混沌序列，将此混沌序列平均分为多组，再经过施密特正交化；将正交化的多组信号按需重组，构成多个混沌正交成型滤波器；将待传输信息分别通过对应的混沌正交成型滤波器，得到携带信息且相互正交的传输信号；将多个传输信号叠加构成发射信号，并发送至无线信道中；...
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