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混沌数字移相键控CSK(Chaos-shift-keying)是一种简单易行的混沌扩频通信方式,其信号具有天生的非周期性和宽带特性,使这种调制方案有出色的抗频率选择性衰落性能,非常适合应用于多径信道环境中的通信,如移动通信、无线局域网等。近年来几种典型混沌数字移相键控解决方案如DCSK(Differential Chaos-shift-keying)、FM-DCSK(Frequency-modulated differentialChaos-shift-keying)、QCSK(Quadrature Chaos-shift-keying)以及各种改进措施相继提出,为了进一步提高其整体系统性能,人们还讨论了它们与编织卷积码、低密度奇偶校验码等纠错编码的适配性问题。本文旨在以现有研究成果为基础,寻求更高效的可行方案,并加以分析。主要作了下面的工作。对DCSK、FM-DCSK、QCSK、FM-QCSK进行了调制建模和差错性能仿真,经过对比分析,提出了一种针对QCSK和FM-QCSK的采用分组组帧形式的改进型方案,以及相应的正交均值降噪算法。分组组帧使同一个混沌参考信号在一帧中多次发送,提高了能量效率;正交均值降噪算法则利用了信号码元间的相关性,使信噪比得到了增强。将网格编码调制(Trellis-coded Modulation)引入混沌移相键控,基于已有QCSK提出了TCM的初步应用方案:TCM-QCSK和TCM-FM-QCSK。与传统纠错编码相比,TCM的优势在于提升系统性能的同时,不会增加系统带宽或降低信息传输速率。本文选用一个典型的(2,1,3)卷积码和维特比软判决译码实现该方案,利用卷积码性能界理论分析了系统的性能上界,并进行了仿真验证。为了进一步利用TCM,把QCSK信号集扩展一倍得到8DCSK,提出了TCM-8DCSK以及相应的TCM-FM-8DCSK通信方案。本文先应用概率论推导了8DCSK理论抗噪声性能,再通过计算四状态(3,2,3)卷积码的欧式自由距,分析了所提出系统的性能增益,并做了仿真验证。理论和实验证明,TCM能够为混沌移相键控带来显著的性能增益,对信道的适应能力较强,同时保证了带宽利用率和信息传输率,是一种高效的混沌通信解决方案。