基于差分混沌移位键控的超宽带关键技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61001073
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    徐位凯
  • 依托单位：
    厦门大学
  • 学科分类：
    F0103.通信理论与系统
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

随着传感器网络技术及应用的快速发展，低成本、低功耗的超宽带系统受到了广泛的关注。如何在满足FCC功率辐射谱条件下，尽可能地降低发射、接收机复杂度，并保证数据可靠传输，是设计传感器网络中通信节点信号设计与处理面临的重要挑战。本课题基于混沌电路简单、混沌信号的带宽宽等特点，从采用自相关接收的差分混沌移位键控（DCSK）调制出发，提出了消除时延电路的码复用DCSK简化新方案，通过引入频率调制，设计性能更为稳健、频谱易于控制的超宽带发射、接收机；借鉴传统的DCSK误码性能分析方法，提出基于数值拟合的半解析误码性能分析方法，以实现对系统误码性能的准确预测，并分析存在其它干扰情况下的系统共存性设计原则；基于功率辐射约束条件，分析该系统相对于冲激脉冲超宽带在传输距离上的优势，并设计、优化系统信号结构；在无线网络中，基于单、双向中继信道模型设计用户协作协议，通过仿真与理论分析验证协议对系统性能的增益。

结项摘要

以申请书中低成本、低功耗的混沌超宽带通信系统为研究目标，通过多方面的深入研究，本项目解决了混沌通信中的一系列关键问题：首先，提出了码复用差分混沌移位键控调制（CS-DCSK）作为混沌超宽带的核心传输方案，该方案有效的降低了接收机的复杂度；分析了CS-DCSK的理论性能，导出了误比特率的理论公式，在此基础上，提出了多比特流传输的码复用差分混沌移位键控传输（GCS-DCSK）机制，该机制能够实现传输速率的自适应；其次，为了提升混沌通信系统的性能，研究了采用用户协作的差分混沌传输方案，并与直接序列扩频方案进行了对比，发现其在“远近效应”下的优势，另外，利用混沌信号的相关特性，提出了基于差分混沌移位键控的模拟空时传输技术和多用户MIMO中继传输技术，分析、仿真了它们带来的系统性能增益；在超宽带传输条件约束下，设计了基于差分混沌移位键控（DCSK）调制技术的超宽带系统，分析、仿真了系统参数的优化配置和系统多址接入能力；针对超宽带传输中的系统共存问题，着重研究了CS-DCSK系统在窄带干扰下的性能，并与DCSK进行了比较，发现CS-DCSK在抗窄带干扰方面具有明显的优势。通过该项目资助，发表国际刊物论文10篇，国际会议论文6篇，国内核心刊物论文5篇。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（6）
专利数量（1）
FM-DCSK UWB技术在无线体域网中的性能分析
  • DOI：
    10.3979/j.issn.1673-825x.2013.02.023
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    重庆邮电大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孔龙;陈平平;徐位凯;陈志雄
  • 通讯作者：
    陈志雄
Performance of MIMO Relay DCSK-CD Systems over Nakagami Fading Channels
MIMO 中继 DCSK-CD 系统在 Nakagami 衰落信道上的性能
  • DOI：
    10.1080/13563467.2018.1562437
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yi Fang;Jing Xu;Lin Wang;Guanrong Chen
  • 通讯作者：
    Guanrong Chen
一类适用于部分响应信道的原模图LDPC码
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    应用科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈平平;方毅;王琳;CHEN Ping-ping;FANG Yi;WANG Lin
  • 通讯作者：
    WANG Lin
Performance of DCSK Cooperative Communication Systems Over Multipath Fading Channels
DCSK 协作通信系统在多径衰落信道上的性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Circuits and Systems I-Regular Papers
  • 影响因子：
    5.1
  • 作者：
    Xu; Weikai;Wang; Lin;Chen; Guanrong
  • 通讯作者：
    Guanrong
Joint optimization algorithm for protograph LDPC codes
原图LDPC码联合优化算法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    应用科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Fang; Yi;Wang; Lin;Chen; Ping-Ping;Xiao; Min
  • 通讯作者：
    Min

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其他文献

矢量多载波多元差分混沌移位键控在水声信道下的性能研究
  • DOI：
    10.3979/j.issn.1673-825x.2020.05.004
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    重庆邮电大学学报. 自然科学版
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐位凯;王德清;王琳
  • 通讯作者：
    王琳
Design and Analysis of a DCSK-ARQ/CARQ System Over Multipath Fading Channels
多径衰落信道上DCSK-ARQ/CARQ系统的设计与分析
  • DOI：
    10.1109/tec.2017.2750804
  • 发表时间：
    2024-09-13
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Energy Conversion
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    许晶;方毅;徐位凯;王琳;陈关荣;陈平平
  • 通讯作者：
    陈平平
非平稳信道下的鲁棒数据链优化设计综述——带限环境下的混沌传输系统
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    电子与信息学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    苗美媛;宋丹;徐位凯;湛佳;王琳
  • 通讯作者：
    王琳
差分混沌通信研究综述:信号设计与性能优化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    电子与信息学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蔡相明;徐位凯;王琳
  • 通讯作者：
    王琳
一种改进的Reed-Muller码递归构造方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    重庆邮电大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐位凯;陈启望;王琳;张肇健
  • 通讯作者：
    张肇健

其他文献

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徐位凯的其他基金

基于多载波差分混沌调制的稳健水声通信关键技术研究
  • 批准号：
    61871337
  • 批准年份：
    2018
  • 资助金额：
    58.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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