CN111030955A - 基于混沌码分复用的多元dcsk协作系统的通信方法和装置 - Google Patents

基于混沌码分复用的多元dcsk协作系统的通信方法和装置 Download PDF

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CN111030955A CN201911286120.1A CN201911286120A CN111030955A CN 111030955 A CN111030955 A CN 111030955A CN 201911286120 A CN201911286120 A CN 201911286120A CN 111030955 A CN111030955 A CN 111030955A
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Abstract

本申请涉及一种基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法和装置。方法包括：在第一个时隙中，源节点将待传输的数据经调制器调制生成第一调制信号，将第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点；每一个中继节点的解调器对第一调制信号进行解调，得到解调数据，并判断；目的节点的多元DCSK解调器对第一调制信号，得到源节点数据；判断通过时在第二个时隙中，中继节点的调制器对解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，将第二调制信号发生至目的节点；目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；目的节点进行判决，生成最终数据。该方法降低了系统复杂度，提高了系统的分集增益。

Description

基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法和装置
技术领域
本申请涉及技术领域，特别是涉及一种基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法、装置、智能终端设备和存储介质。
背景技术
非线性科学是一门研究非线性现象共性的基础科学，被誉为20世纪自然科学的“第三次大革命”。作为非线性科学的一个重要分支，混沌理论的研究及其应用成为十分诱人的研究课题。由于混沌信号存在良好的非周期性、内在随机性、类噪声性及对系统的初始条件非常敏感的特点，使其在保密通信中具有很大的实际应用价值。而混沌数字调制技术作为在保密通信中的一种典型应用，主要是利用非周期的混沌信号代替传统的数字通信中的正弦载波，利用其宽频特性实现频谱扩展。
在混沌数字调制系统中，研究最广泛的系统便是差分混沌移位键控(Differential Chaos Shift Keying,DCSK)系统。DCSK系统中的调制部分采用的调制方式为传输-参考(Transmitted-Reference,T-R)模式，所以其误码性能很好。但由于DCSK系统将参考信号和数据承载信号同时传输，参考信号不携带信息却要花费一个时隙的时间来传递，这样降低了传输效率。为了提高通信系统的数据传输速率，满足现在对通信系统的速率要求，提出了多元DCSK(M-ary Modulation，M-DCSK)通信系统。多元DCSK系统相对于DCSK系统来说，在发送端和接收端都增加了一个希尔伯特变换器和比特/符号转换器；与DCSK系统的工作原理一致，在前半个符号周期发送参考信号，在后半个符号周期发送信息信号。在接收端，接收机将带有噪声的参考信号与其进行希尔伯特变换后的信号分别与带有噪声的信息信号进行相关解调，从而获得判决变量，最后利用判决器对判决变量进行估计，从而得到符号/比特信息。多元DCSK通信系统相对于DCSK系统来说引入了希尔伯特变换器，虽然在一定程度上提高了系统的复杂度，但是结果验证表明，多元DCSK通信可以大幅提高信息传输速率，该特点满足现阶段对通信系统的需求。为了进一步提高DCSK系统的性能，协作通信技术与DCSK技术相结合是一个不错的选择。协作通信技术可以有效的提高系统的分集增益，以及增加信息传输的可靠性与覆盖范围，这在未来的无线网络中具有十分重要的作用。协作通信的主要表现是中继转发。在多中继系统中，一般采用中继选择策略进行通信传输，然而现有的基于中继选择的多中继系统研究，需要完美的信道估计，这将会增加系统的复杂度，而且随着中继数目增加，系统的复杂度越高，这是在通信系统中是不实际的。此外，多中继方案中采用时分复用多址技术和频分复用多址技术方式，会随着中继的增加，降低数据的传输速率，频谱资源的占用，导致系统吞吐量下降。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决问题的基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法、系统、智能终端设备和存储介质。
一种基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法，应用于多元DCSK协作系统，所述多元DCSK协作系统包括源节点、目的节点和多个中继节点，所述方法包括：
在第一个时隙中，源节点将待传输的数据经多元DCSK调制器调制生成第一调制信号，并将所述第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点；
每一个中继节点的多元DCSK解调器对所述第一调制信号进行解调，得到解调数据，并对所述解调数据进行判断；
所述目的节点的多元DCSK解调器对所述第一调制信号解调，得到源节点数据；
当判断通过时，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对所述解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各所述第二调制信号发生至所述目的节点；
所述目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；
所述目的节点的判决器根据所述源节点数据和中继节点数据进行判决，生成最终数据。
在其中一个实施例中，对所述解调数据进行判断步骤中，包括：
每一个中继节点的多元DCSK解调器对所述解调数据的正确性进行判断，当所述解调数据正确时，判断通过。
在其中一个实施例中，对所述解调数据进行判断步骤中，还包括：
当某一个中继节点的所述解调数据错误时，判断不通过，该中继节点的多元DCSK调制器停止对所述解调数据进行调制。
在其中一个实施例中，所述目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据的步骤中，包括：
所述目的节点的多元DCSK解调器对于每一个所述第二调制信号进行合并，并对合并后的调制信号进行解调，得到所述中继节点数据。
在其中一个实施例中，所述目的节点的判决器根据所述源节点数据和中继节点数据进行判决的步骤中，包括：
当所述中继节点数据大于或等于预设的阈值时，所述目的节点的判决器根据所述源节点数据和中继节点数据进行合并，并对合并后的数据进行判决。
在其中一个实施例中，所述目的节点的判决器根据所述源节点数据和中继节点数据进行判决的步骤中，还包括：
当所述中继节点数据小于预设的阈值时，所述目的节点的判决器根据所述源节点数据进行判决。
在其中一个实施例中，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对所述解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各所述第二调制信号发生至所述目的节点的步骤中，包括：
每一个中继节点的多元DCSK调制器对所述解调数据采用不同的混沌信号进行调制生成一个第二调制信号。
一种基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信装置，应用于多元DCSK协作系统，所述多元DCSK协作系统包括源节点、目的节点和多个中继节点，所述装置包括：
第一调制模块，用于在第一个时隙中，源节点将待传输的数据经多元DCSK调制器调制生成第一调制信号，并将所述第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点；
第一解调模块，用于每一个中继节点的多元DCSK解调器对所述第一调制信号进行解调，得到解调数据，并对所述解调数据进行判断；
第二解调模块，用于所述目的节点的多元DCSK解调器对所述第一调制信号解调，得到源节点数据；
第二调制模块，用于当判断通过时，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对所述解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各所述第二调制信号发生至所述目的节点；
第三解调模块，用于所述目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；
判决模块，用于所述目的节点的判决器根据所述源节点数据和中继节点数据进行判决，生成最终数据。
一种智能终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
在第一个时隙中，源节点将待传输的数据经多元DCSK调制器调制生成第一调制信号，并将所述第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点；
每一个中继节点的多元DCSK解调器对所述第一调制信号进行解调，得到解调数据，并对所述解调数据进行判断；
所述目的节点的多元DCSK解调器对所述第一调制信号解调，得到源节点数据；
当判断通过时，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对所述解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各所述第二调制信号发生至所述目的节点；
所述目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；
所述目的节点的判决器根据所述源节点数据和中继节点数据进行判决，生成最终数据。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
在第一个时隙中，源节点将待传输的数据经多元DCSK调制器调制生成第一调制信号，并将所述第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点；
每一个中继节点的多元DCSK解调器对所述第一调制信号进行解调，得到解调数据，并对所述解调数据进行判断；
所述目的节点的多元DCSK解调器对所述第一调制信号解调，得到源节点数据；
当判断通过时，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对所述解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各所述第二调制信号发生至所述目的节点；
所述目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；
所述目的节点的判决器根据所述源节点数据和中继节点数据进行判决，生成最终数据。
本发明的基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法、装置、智能终端设备和存储介质，在第一时隙时，源节点将待传输的数据经多元DCSK调制器调制生成第一调制信号，并将第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点，每一个中继节点的多元DCSK解调器对第一调制信号进行解调，得到解调数据，并对解调数据进行判断，目的节点的多元DCSK解调器对第一调制信号，得到源节点数据；当判断通过时，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各第二调制信号发生至目的节点；目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行判决，生成最终数据。该通信方法在第一个时隙中源节点广播信息给目的节点和每个中继节点，第二个时隙是中继转发信息给目的节点，并且在第二个时隙中继转发信息给目的节点的过程中利用混沌信号，使得各中继的信号能再同一时段同一频域进行传输避免了对信道估计，降低了系统复杂度，提高了系统的分集增益；另外减少了系统通信的周期时间，提高了数据传输速率，而且可以大幅提高系统的吞吐量。
附图说明
图1为一实施例基于多元DCSK通信系统的示意图；
图2为一个实施例中基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法的示意图；
图3为一个实施例中基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法的流程示意图；
图4为一个实施例中多径信道下四种不同系统的BER关于信噪比的曲线图；
图5为另一个实施例中多径信道下不同系统的归一化吞吐量关于信噪比的曲线图；
图6为一个实施例中多径信道下基于混沌码分复用的16-DCSK协作通信系统的信噪比关于阈值变化的曲线图；
图7为一实施例中基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信装置的结构示意图；
图8为一个实施例中智能终端设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本方法运用于图1的多元DCSK通信系统。该系统的系统框图如图2所示，S字母代表源节点(Source)，R字母代表中继(Relay)，中继的下表1,...,k代表第几个中继节点，例如：Ri代表第i个中继节点，D字母代表目的节点(Destination)。其中源节点中只包括多元DCSK(即M-DCSK)调制器，中继节点包括多元DCSK(即M-DCSK)解调器和调制器，而目的节点只包括多元DCSK(即M-DCSK)解调器和判决器。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法，该方法应用于图1-图2的多元DCSK通信系统，多元DCSK协作系统包括源节点、目的节点和多个中继节点，包括以下步骤：
步骤S302，在第一个时隙中，源节点将待传输的数据经多元DCSK调制器调制生成第一调制信号，并将第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点；
步骤S304，每一个中继节点的多元DCSK解调器对第一调制信号进行解调，得到解调数据，并对解调数据进行判断；
步骤S306，目的节点的多元DCSK解调器对第一调制信号解调，得到源节点数据；
步骤S308，当判断通过时，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各第二调制信号发生至目的节点；
步骤S310，目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；
步骤S312，目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行判决，生成最终数据。
具体的，多元DCSK协作系统由一个源节点S，N个中继节点和一个目的节点D组成。该系统分为两个时隙，第一个时隙是源节点广播(即发送)信息给目的节点和N个中继节点；第二个时隙是中继节点转发信息给目的节点。该系统的工作原理：首先源节点采用多元DCSK调制技术，多元DCSK通信系统的工作原理是：首先，混沌产生器产生一个混沌参考信号Cx,k，利用希尔伯特变换的正交性原理对参考信号进行操作，操作后的信号与原始信号具有正交性，即Cx,k*Cy,k＝0；根据星座映射的原理，对这两个信号进行线性组合可以获得信息信号，即ms,k＝ascx+bscy，其中as和bs分别是信息符号对应星座点的横坐标和纵坐标。与DCSK系统的工作原理一致，在前半个符号周期发送参考信号，在后半个符号周期发送信息信号。在接收端，接收机将带有噪声的参考信号与其进行希尔伯特变换后的信号分别与带有噪声的信息信号进行相关解调，从而获得判决变量，最后利用判决器对判决变量进行估计，从而得到符号/比特信息。在本实施例中，源节点首先将待传输的数据调制成信号，采用广播的形式将信号发送到目的节点和N个中继节点。考虑到中继处采用译码转发的协议，所以各中继的需要对接收到的信息进行解调并对解调数据进行判断，判断通过后，中继才转发数据。
时隙就是通信系统中信息传输周期，在协作系统中，假设传输一个数据需要一个Ts周期的时间，那么前半个周期，即第一个时隙，也就是前
Figure BDA0002318020660000091
时间内，由S广播这段信号到所有R和D。第后半个周期，即第二个时隙，也就是后
Figure BDA0002318020660000092
时间内，由中继转发这段信号给目的节点。
本发明的基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法，在第一时隙时，源节点将待传输的数据经多元DCSK调制器调制生成第一调制信号，并将第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点，每一个中继节点的多元DCSK解调器对第一调制信号进行解调，得到解调数据，并对解调数据进行判断，目的节点的多元DCSK解调器对第一调制信号，得到源节点数据；当判断通过时，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各第二调制信号发生至目的节点；目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行判决，生成最终数据。该通信方法在第一个时隙中源节点广播信息给目的节点和每个中继节点，第二个时隙是中继转发信息给目的节点，并且在第二个时隙中继转发信息给目的节点的过程中利用混沌信号，使得各中继的信号能再同一时段同一频域进行传输避免了对信道估计，降低了系统复杂度，提高了系统的分集增益；另外减少了系统通信的周期时间，提高了数据传输速率，而且可以大幅提高系统的吞吐量。
在其中一个实施例中，对解调数据进行判断步骤中，包括：
每一个中继节点的多元DCSK解调器对解调数据的正确性进行判断，当解调数据正确时，判断通过。
在其中一个实施例中，对解调数据进行判断步骤中，还包括：
当某一个中继节点的解调数据错误时，判断不通过，该中继节点的多元DCSK调制器停止对解调数据进行调制。
具体的，结合图2进行描述。源节点将第一调制信号发送至每一个中继节点发送到所有中继节点(R1,...,Rn)。每个中继将接收到的信号分别进入各自的多元DCSK解调器并对解调出的判决信息进行判决，如果译码正确，则将数据重新进入多元DCSK调制器，在第二个时隙对数据进行调制再转发；如果译码错误，则不对数据进行转发。此过程适用于所有的中继节点。
为了便于理解给出一个详细的实施例，中继R1接收到来自源节点的信号
Figure BDA0002318020660000113
则信号通过多元DCSK解调器解调，如果信息译码正确，则将正确译码的数据在第二个时隙进入多元DCSK调制器生成信号
Figure BDA0002318020660000112
(此时信号携带信息)，转发到目的节点；否则，中继节点R1不对数据进行转发，此时
Figure BDA0002318020660000114
在其中一个实施例中，目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据的步骤中，包括：
目的节点的多元DCSK解调器对于每一个第二调制信号进行合并，并对合并后的调制信号进行解调，得到中继节点数据。
具体的，在第二个时隙，各中继节点在译码正确的前提下(即判断通过的情况)，将数据进行转发。目的节点将来自中继节点转发的第二调制信号进行合并，此时目的节点接收到的信号
Figure BDA0002318020660000111
N为中继的数目，n为信道传输产生的噪声。
Figure BDA0002318020660000115
可能为0，因为有可能中继不转发信息。目的节点将接收到的信号通过多元DCSK解调器解调出判决信息zr,d(即生成最终数据)。
在其中一个实施例中，目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行判决的步骤中，包括：
当中继节点数据大于或等于预设的阈值时，目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行合并，并对合并后的数据进行判决。
在其中一个实施例中，目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行判决的步骤中，还包括：
当中继节点数据小于预设的阈值时，目的节点的判决器根据源节点数据进行判决。
具体的，我们考虑到所有中继都不转发信息的情况，所有在目的节点设置一个预设的阈值γ。在目的节点处，当|zr,d|≥γ时，系统认为存在中继节点转发了第二调制信号，则目的节点将zr,d和zs,d合并，再进入判决器判决出数据。当|zr,d|<γ时，系统认为所有中继节点都不转发第二调制信号，则目的节点只将zs,d进入判决器判决出数据。
另外，所述预设的阈值是根据混沌码分复用的多元DCSK协作系统的信噪比确定的，每一个混沌码分复用的多元DCSK协作系统对应有一个最优的阈值。
在其中一个实施例中，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各第二调制信号发生至目的节点的步骤中，包括：
每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用不同的混沌信号进行调制生成一个第二调制信号。
具体的，利用混沌信号的初始敏感性和互相关特性，在第二个时隙分别用不同的混沌信号对不同中继节点的解调数据进行调制，由于各个混沌信号是互不相干的，所以可以同时域同频域转发。
验证实施例：
为了验证本发明基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法的有效性，给出验证实施例。
1.仿真验证
对基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法的整体性能进行了仿真，同时也仿真了在其他条件一致性下，基于时分复用的多元DCSK协作系统、基于中继选择的多元DCSK协作系统和传统直接序列扩频协作通信系统在多径瑞利衰落信道下的性能。我们仿真了这四种协作通信系统在16-DCSK调制的情况，仿真结果如下图4所示。统一参数设置如下：N为中继节点数目，N＝3表示仿真时中继节点数目为3的情况。β表示为参考信号的长度，可以设置为任意值，即当传输一个比特时，此时DCSK调制器将这个比特扩频成为2β长度的信号。在仿真时设置的β＝127。考虑到多径瑞利信道的情况，假设源节点到中继节点的径数Ls,r，源节点到目的节点的径数Lsd和中继节点到目的节点的径数Lrd都为3，d代表的是距离，该系统采用均匀星座调制。其中基于多元DCSK协助系统的阈值设置为0.3。仿真结果如图4所示，我们可以观察到我们所研究的系统相对于基于时分复用的多元DCSK协作通信系统和基于中继选择的多元DCSK协作系统展现出更好的性能，这是因为N＝3时，基于时分复用的协作系统存在N+1个时隙，并且在这N+1个时隙都存在噪声，所以降低了系统的性能；基于中继选择的协作系统需要经过对所有信道进行估计之后，选择一个最优中继进行转发，因此降低了系统的分集增益。此外，我们仿真了传统直接序列扩频协作通信系统在有完美信道估计、部分信道估计和无信道估计下的性能。从图中可以观察到传统直接序列扩频协作通信系统在有完美信道估计时相对于本发明中的多元DCSK系统采用的通信方法有更好的性能，这是因为该系统此时在接收机处设置了一个非常复杂的相干Rake接收机，该相干接收机可以准确估计信道信息，然而复杂度和代价非常大。当相干Rake接收机对信道估计出现错误时，此时该系统的性能急剧下降。然而，本发明中的多元DCSK系统采用的通信方法不需要复杂的接收机也能展现较好的性能。
2.吞吐量分析
采用本发明的基于多元DCSK协作通信系统的通信方法与其余三个系统的归一化吞吐量进行了对比。
归一化吞吐量的计算公式：
Figure BDA0002318020660000131
Np表示一个带传输的数据包中比特的个数，Pe代表误码率，
Figure BDA0002318020660000132
代表归一化系统传输的时间，t代表系统,t∈(基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统，基于时分复用的多元DCSK协作系统，基于中继选择的多元DCSK协作系统，传统直接序列扩频协作通信系统)。
Figure BDA0002318020660000141
代表t系统的传输时间。仿真了这四种系统在16-DCSK情况下吞吐量比较。参数设置如上方一致。从图5可以看，基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统有良好的吞吐量，基于时分复用的多中继通信系统的吞吐量很差，这是由于中继数目的增加使得该系统的传输时隙增长，导致数据传输速率下降，进而导致吞吐量的降低；而基于中继选择的协作系统的吞吐量相对较差，这是因为，该系统进行了中继选择，只有一个中继进行转发，因此系统性能较低。同样可以观察到，传统直接序列扩频协作通信系统在有完美信道估计时有较高的吞吐量，当相干Rake接收机对信道估计有偏差时，系统吞吐量急剧下降。
3.阈值分析
此外，我们还对所研究基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的接收机的阈值的进行了讨论，我们仿真了不同信噪比在16-DCSK情况下该通信系统关于阈值γ的曲线，仿真结果如图6所示.
从图6可知随着信噪比的增加，该系统的性能越好，并且存在一个最优阈值，使得系统性能最优。这是因为当系统取的阈值小于最优阈值时，系统存在将噪声误判为中继转发而来的有用信息，此时系统性能下降；当系统取的阈值大于最优阈值时，此时系统将中继转发的有用信息误判为噪声，导致中继协作效率降低，系统性能下降。
应该理解的是，虽然图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在每个的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信装置，应用于多元DCSK通信系统，多元DCSK协作系统包括源节点、目的节点和多个中继节点，装置包括：
第一调制模块702，用于在第一个时隙中，源节点将待传输的数据经多元DCSK调制器调制生成第一调制信号，并将第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点；
第一解调模块704，用于每一个中继节点的多元DCSK解调器对第一调制信号进行解调，得到解调数据，并对解调数据进行判断；
第二解调模块706，用于目的节点的多元DCSK解调器对第一调制信号，得到源节点数据；
第二调制模块708，用于当判断通过时，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各第二调制信号发生至目的节点；
第三解调模块710，用于目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；
判决模块712，用于目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行判决，生成最终数据。
在其中一个实施例中，第一解调模块包括：判断模块
判断模块，用于每一个中继节点的多元DCSK解调器对解调数据的正确性进行判断，当解调数据正确时，判断通过。
在其中一个实施例中，判断模块还用于当解调数据错误时，判断不通过，每一个中继节点的多元DCSK调制器停止对解调数据进行调制。
在其中一个实施例中，判决模块还用于目的节点的多元DCSK解调器对于每一个第二调制信号进行合并，并对合并后的调制信号进行解调，得到中继节点数据。
在其中一个实施例中，判决模块还用于当中继节点数据大于或等于预设的阈值时，目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行合并，并对合并后的数据进行判决。
在其中一个实施例中，判决模块还用于当中继节点数据小于预设的阈值时，目的节点的判决器根据源节点数据进行判决。
在其中一个实施例中，第二调制模块还用于每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用不同的混沌信号进行调制生成一个第二调制信号。
关于基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信装置的具体限定可以参见上文中对于基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法的限定，在此不再赘述。上述基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于智能终端设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于智能终端设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种智能终端设备，该智能终端设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该智能终端设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该智能终端设备的处理器用于提供计算和控制能力。该智能终端设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该智能终端设备的数据库用于存储电阻等效模型、等效子模型的数据，以及存储执行计算时得到的等效电阻、工作电阻以及接触电阻。该智能终端设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的智能终端设备的限定，具体的智能终端设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有每个的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种智能终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：在第一个时隙中，源节点将待传输的数据经多元DCSK调制器调制生成第一调制信号，并将第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点；每一个中继节点的多元DCSK解调器对第一调制信号进行解调，得到解调数据，并对解调数据进行判断；目的节点的多元DCSK解调器对第一调制信号解调，得到源节点数据；当判断通过时，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各第二调制信号发生至目的节点；目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行判决，生成最终数据。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对解调数据进行判断步骤中，包括：每一个中继节点的多元DCSK解调器对解调数据的正确性进行判断，当解调数据正确时，判断通过。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对解调数据进行判断步骤中，还包括：当解调数据错误时，判断不通过，每一个中继节点的多元DCSK调制器停止对解调数据进行调制。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据的步骤中，包括：目的节点的多元DCSK解调器对于每一个第二调制信号进行合并，并对合并后的调制信号进行解调，得到中继节点数据。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行判决的步骤中，包括：当中继节点数据大于或等于预设的阈值时，目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行合并，并对合并后的数据进行判决。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行判决的步骤中，还包括：当中继节点数据小于预设的阈值时，目的节点的判决器根据源节点数据进行判决。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各第二调制信号发生至目的节点的步骤中，包括：每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用不同的混沌信号进行调制生成一个第二调制信号。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：在第一个时隙中，源节点将待传输的数据经多元DCSK调制器调制生成第一调制信号，并将第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点；每一个中继节点的多元DCSK解调器对第一调制信号进行解调，得到解调数据，并对解调数据进行判断；目的节点的多元DCSK解调器对第一调制信号，得到源节点数据；当判断通过时，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各第二调制信号发生至目的节点；目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行判决，生成最终数据。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对解调数据进行判断步骤中，包括：每一个中继节点的多元DCSK解调器对解调数据的正确性进行判断，当解调数据正确时，判断通过。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对解调数据进行判断步骤中，还包括：当解调数据错误时，判断不通过，每一个中继节点的多元DCSK调制器停止对解调数据进行调制。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据的步骤中，包括：目的节点的多元DCSK解调器对于每一个第二调制信号进行合并，并对合并后的调制信号进行解调，得到中继节点数据。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行判决的步骤中，包括：当中继节点数据大于或等于预设的阈值时，目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行合并，并对合并后的数据进行判决。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：目的节点的判决器根据源节点数据和中继节点数据进行判决的步骤中，还包括：当中继节点数据小于预设的阈值时，目的节点的判决器根据源节点数据进行判决。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各第二调制信号发生至目的节点的步骤中，包括：每一个中继节点的多元DCSK调制器对解调数据采用不同的混沌信号进行调制生成一个第二调制信号。
本领域普通技术人员可以理解实现实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信方法，应用于多元DCSK协作系统，所述多元DCSK协作系统包括源节点、目的节点和多个中继节点，其特征在于，所述方法包括：
在第一个时隙中，源节点将待传输的数据经多元DCSK调制器调制生成第一调制信号，并将所述第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点；
每一个中继节点的多元DCSK解调器对所述第一调制信号进行解调，得到解调数据，并对所述解调数据进行判断；
所述目的节点的多元DCSK解调器对所述第一调制信号解调，得到源节点数据；
当判断通过时，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对所述解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各所述第二调制信号发生至所述目的节点；
所述目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；
所述目的节点的判决器根据所述源节点数据和中继节点数据进行判决，生成最终数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述解调数据进行判断步骤中，包括：
每一个中继节点的多元DCSK解调器对所述解调数据的正确性进行判断，当所述解调数据正确时，判断通过。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述解调数据进行判断步骤中，还包括：
当某一个中继节点的所述解调数据错误时，判断不通过，该中继节点的多元DCSK调制器停止对所述解调数据进行调制。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据的步骤中，包括：
所述目的节点的多元DCSK解调器对于每一个所述第二调制信号进行合并，并对合并后的调制信号进行解调，得到所述中继节点数据。
5.根据权利要求4所示的方法，其特征在于，所述目的节点的判决器根据所述源节点数据和中继节点数据进行判决的步骤中，包括：
当所述中继节点数据大于或等于预设的阈值时，所述目的节点的判决器根据所述源节点数据和中继节点数据进行合并，并对合并后的数据进行判决。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目的节点的判决器根据所述源节点数据和中继节点数据进行判决的步骤中，还包括：
当所述中继节点数据小于预设的阈值时，所述目的节点的判决器根据所述源节点数据进行判决。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对所述解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各所述第二调制信号发生至所述目的节点的步骤中，包括：
每一个中继节点的多元DCSK调制器对所述解调数据采用不同的混沌信号进行调制生成一个第二调制信号。
8.一种基于混沌码分复用的多元DCSK协作系统的通信装置，应用于多元DCSK协作系统，所述多元DCSK协作系统包括源节点、目的节点和多个中继节点，其特征在于，所述装置包括：
第一调制模块，用于在第一个时隙中，源节点将待传输的数据经多元DCSK调制器调制生成第一调制信号，并将所述第一调制信号发送至每一个中继节点和目的节点；
第一解调模块，用于每一个中继节点的多元DCSK解调器对所述第一调制信号进行解调，得到解调数据，并对所述解调数据进行判断；
第二解调模块，用于所述目的节点的多元DCSK解调器对所述第一调制信号解调，得到源节点数据；
第二调制模块，用于当判断通过时，在第二个时隙中，每一个中继节点的多元DCSK调制器对所述解调数据采用混沌信号进行调制生成一个第二调制信号，并将各所述第二调制信号发生至所述目的节点；
第三解调模块，用于所述目的节点的多元DCSK解调器对第二调制信号进行解调，得到中继节点数据；
判决模块，用于所述目的节点的判决器根据所述源节点数据和中继节点数据进行判决，生成最终数据。
9.一种智能终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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