论文摘要
FM-DCSK（Frequency-Modulated Differential Chaos Shift Keying,调频差分混沌键控）是一种集调制与扩频于一身的混沌通信技术,其实现结构简单,在多径衰落信道下表现出良好的鲁棒性和优异的BER（Bit Error Rate,比特错误率）性能。本文在FM-DCSK频率分集的基础上引入了空间分集的思想,提出一种SIMO（Single-Input and Multiple-Output,单入多出）架构的FM-DCSK调制解调方案。该方案在接收端使用多根天线对独立的接收副本进行处理以获得空间分集增益,同时在发送端使用多个Walsh函数并行地发送数据子流,在不增加带宽的条件下显著地提升了系统的数据传输速率。在多径衰落信道下的仿真表明,SIMOFM-DCSK方案较原先的FM-DCSK相比获得了明显的分集增益,BER性能得到了良好的改善。在与DS-VBLAST（Direct Spread-Vertical Bell Lab Space-Time,直序列扩频贝尔实验室分层空时码）的对比仿真中我们发现,在相同的数据传输速率和相同的带宽效率下,SIMO FM-DCSK方案在BER=10-6时表现出较明显的性能优势,并且后者在实现的复杂度方面体现出较强的竞争力。更进一步,我们研究了SIMO FM-DCSK方案与几种具有代表性的纠错编码之间的适配性关系。在不同码率和不同帧长下的仿真表明,加入PA编码的SIMOFM-DCSK系统在多径衰落信道下表现出比LDPC和卷积码更为优秀的BER性能。紧接着,我们通过仿真找到了该系统的一个最佳码率,得出了该系统适用于中长帧传输的结论。大量的仿真结果表明,本文所提出的SIMO FM-DCSK方案由于其简单的结构和优异的性能,再结合PA码这种编码灵活、译码简单的纠错码型,有望成为未来无线数据通信领域的一种强有力的备选传输方案。
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