カオスMIMOのカオス進行数可変による伝送誤り率特性改善に関する検討

摘要

カオスMIMO（chaos multiple-input multiple-output：C-MIMO）はMIMO多重伝送の各送信シンボル間にカオス符号化を施すことにより構成される伝送方式であり，無線通信において物理層秘匿性と符号化利得を得ることができる．カオスによる符号化率1のランダム符号化によりMIMO多重伝送にアンテナダイバーシチの効果を与え計算量増加と引き換えに符号化利得を得ることができるが，2次変調としてランダム位相変調を行う方式であるため，隣接符号語間の最小2乗ユークリッド距離は統計的性質としてしか制御できず，まれに短い距離が発生し誤り率特性の劣化を招いていた．そこで誤り率特性を向上させることを目的として，隣接符号語間距離を伸ばすためにC-MIMO方式のカオス進行数を可変とする手法の提案を行う．これにより短い距離の発生を防ぎ伝送特性改善が得られることを計算機シミュレーション及び近似特性解析により示す．%A chaos multiple-input multiple-output (C-MIMO) transmission scheme in which the chaos encoding is applied into transmit symbols in MIMO multiplexing transmission obtains both a physical-layer security and coding gain. By rate-1 random chaos coding, MIMO multiplexing transmission obtains antenna diversity effect and the transmission performance can be improved with an increased decoding complexity of maximum likelihood sequence estimation. However, since C-MIMO uses a random phase shift keying as second modulation, the minimum free squared Euclidean distance between nearest sequences can be controlled only statistically and sometimes a very short distance occurs resulting in the limitation of performance improvement. To solve this problem, we propose a new C-MIMO scheme with an adaptive chaos processing to prevent the generation of short free squared Euclidean distance, and the improved block error rate is obtained by the proposed scheme. We show the performances of the proposed scheme by computer simulations and the approximate theoretical analysis.