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差分混沌移位键控(Differential Chaos Shift Keying,DCSK)调制方案采用传输-参考(Transmitted-Reference,T-R)方式,通过参考信号和信息信号的相同或相反表示二进制数据比特,接收端使用相关解调,无需扩频码同步和信道估计。DCSK不仅继承了混沌信号的优良特性,还具有结构简单、抗多径干扰等特点。但是,T-R传输方式使DCSK信号平方幅度谱有固定零点,并且比特传输速率较低。现有基于DCSK的单用户和多用户调制方案大多也继承了DCSK的这些特点。论文以高斯近似(Gaussian Approximation,GA)法为理论推导工具,MonteCarlo仿真为实验方法,研究基于DCSK的改进型调制方案。论文主要工作概括如下:1.针对DCSK传输速率较低的问题,研究改进型CD-DCSK调制方案。新方案结合DCSK和相关延时移位键控(Correlation Delay Shift Keying,CDSK)的特点。发射端引入符号函数把混沌序列映射为二进制混沌序列,实现不同比特周期间信号能量恒定。接收端使用非相干解调,同时解调两路数据比特。推导出CD-DCSK在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道中的误码率公式,并着重分析混沌序列长度和误码性能之间的关系。通过MonteCarlo仿真对理论推导进行验证,并和DCSK、CDSK进行误码性能比较。理论分析及仿真结果表明:CD-DCSK传输速率是DCSK的两倍,且克服了DCSK在信号平方谱方面的缺陷,但是稍微牺牲了DCSK的误码性能。2.针对参考调制差分混沌键控(Reference-Modulated DCSK,RM-DCSK)误码性能不理想的问题,研究基于正交混沌信号发生器的RM-DCSK(RM-DCSK based on Orthogonal Chaotic Signals,ORM-DCSK)方案。新方案设计了正交混沌信号发生器,产生严格正交的混沌信号作为载波,消除判决变量中的干扰项;并且扩展了RM-DCSK的帧结构,有效降低了信号平均比特能量。利用GA法推导出ORM-DCSK在AWGN信道中的误码率公式。进一步研究ORM-DCSK在多输入单输出(Multiple Input and Single Output,MISO)中的有效性问题,推导出MISO-ORM-DCSK在多径Rayleigh信道中误码率公式,分析各参数对系统性能的影响。理论分析及仿真结果表明:ORM-DCSK在不牺牲RM-DCSK传输速率的情况下,任何信噪比内,都比RM-DCSK有更好的误码率性能,在一定范围内时隙数越大改善效果越明显,但是稍微增加了系统复杂性;在MISO中,ORM-DCSK依然比RM-DCSK有更好的误码性能表现。3.针对现有基于DCSK的多用户调制方案存在较严重用户间干扰和误码性能不理想的问题,研究基于正交混沌载波的多用户DCSK(Multiple User DCSK based on Orthogonal Chaotic Carrier,OMU-DCSK)方案。新方案利用Hadamard矩阵,设计多路正交混沌信号发生器,消除用户干扰;同时,所有用户共用一段参考信号,有效降低了平均比特能量。利用GA法推导出OMU-DCSK在多径Rayleigh信道中的误码率公式,并进行大量仿真和对比实验。理论分析及仿真结果表明:在较小牺牲系统复杂性的条件下,OMU-DCSK具有较好的误码率性能。