一种M进制短参考置换索引的差分混沌移位键控系统
CSTR:
作者:
作者单位:

(1. 宁德师范学院 信息工程学院, 福建 宁德 352100;2. 福州大学 先进制造学院, 福建 泉州 362251)

作者简介:

柳粟杰(1996-),男,福建省宁德市人,硕士,助教,主要研究方向为混沌调制及其在无线通信中的应用;

通讯作者:

中图分类号:

TN911.3

基金项目:

宁德师范学院中青年科研项目(2022ZQ103);福建省中青年教师教育科研项目(JAT220388).*通信作者:谢肇鹏


Differential Chaos Shift Keying System with M-ary Short Reference Permutation Index
Author:
Affiliation:

(1. College of Information Engineering, Ningde Normal University, Ningde 352100, CHN;2. School of Advanced Manufacturing, Fuzhou University, Quanzhou 362251, CHN)

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    摘要:

    为解决置换索引的差分混沌移位键控(PI-DCSK)通信系统存在能量效率低的问题,结合短参考技术,提出了一种M进制短参考置换索引的差分混沌移位键控(SR-PI-DCSK)系统。该系统将参考时隙的混沌序列缩短至小于半个符号周期,信息时隙将参考时隙的置换排列副本进行复制并拼接P次,在不增加PI-DCSK系统结构复杂度及维持相同的恢复比特信息所需能量的情况下,可以有效提高系统能量效率,同时提升系统的误比特率(BER)。然后,分析了SR-PI-DCSK 系统的能量效率,推导了其在多径瑞利衰落信道环境下的BER表达式,使用蒙特-卡罗模拟仿真验证了该理论推导的正确性。仿真结果表明,在同一条件下,所提出的系统与PI-DCSK系统相比具有更好的性能增益,这能为下一代物联网短距离通信应用提供一种混沌调制方案。

    Abstract:

    To solve the problem of the low energy efficiency of permutation index differential chaos shift keying (PI-DCSK) communication systems that employ short-reference technology, we developed an M-ary short-reference PI-DCSK (SR-PI-DCSK) system. We shortened the chaotic sequence of the reference time slot to less than half of a symbol period and confirmed that the information time slot copied and spliced the permutation arrangement of the reference time slot P times. We analyzed the energy efficiency of the SR-PI-DCSK system and derived its BER expression in a multipath Rayleigh fading channel. Further, we verified the accuracy of the theoretical derivation using Monte Carlo simulations. The simulation results indicate that compared with the PI-DCSK system, the proposed system has a better performance gain under the same conditions, thus providing a candidate chaotic modulation scheme for the next generation of short-range communication applications in the Internet of Things (IOT). Moreover, the system can effectively improve the energy efficiency and bit error rate (BER) of the PI-DCSK system without increasing its structural complexity while requiring the same energy to recover the bit information.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

柳粟杰,杨烈君,谢肇鹏.一种M进制短参考置换索引的差分混沌移位键控系统[J].半导体光电,2024,45(3):485-492. LIU Sujie, YANG Liejun, XIE Zhaopeng. Differential Chaos Shift Keying System with M-ary Short Reference Permutation Index[J].,2024,45(3):485-492.

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  • 收稿日期:2024-01-08
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