基于重叠变换的直扩通信系统的窄带干扰抑制技术研究

【摘要】：扩频通信以其具有抗干扰能力强、低截获率和可实现码分多址等优点,近年来广泛地应用于第三代移动通信、高速无线接入以及卫星通信中,特别是作为军用卫星通信的首选技术。理论上,扩频系统的抗干扰能力是由扩频增益决定的,可以通过增加带宽来增加扩频增益;但实际上,由于带宽和技术上的限制,扩频通信系统的抗干扰能力是有限的。窄带干扰由于其功率谱密度比宽带干扰大的多,对扩频系统的影响更大。在强窄带干扰的影响下,系统性能会急剧下降:因此,有必要采用信号处理技术来对窄带干扰进行抑制,以弥补扩频增益的不足。 在过去的20多年中,围绕扩频通信干扰抑制技术的研究一直非常活跃,大量的研究工作一直关注于扩频系统中窄带干扰抑制技术的开发运用,至今仍是众多学者研究的重要课题。 本文的主要工作包括: (1)首先研究了扩频通信的概念和特点,着重说明直接序列扩频(DSSS)通信系统这种最典型的扩频通信系统的工作原理;总结了目前关于窄带干扰抑制技术研究状况。 (2)其次深入研究了重叠变换的窄带干扰抑制技术。分析了重叠变换的原理、结构和基本形式;建立了基于重叠变换的扩频通信窄带干扰抑制技术的系统模型。在此研究基础上,针对现在的窄带干扰抑制算法的不足,提出了一种改进算法,并进行了计算机仿真。仿真结果表明,该算法可以有效地抑制窄带干扰,提高系统的抗干扰性能。 (3)最后针对时变窄带干扰,利用时频分布能够同时分析信号在时间域和频率域的特点,提出一种新的DSSS系统自适应干扰抑制算法。针对维格纳分布的不足,采用重叠变换将多分量信号分解成一系列的单分量信号并通过维格纳分布去确定单分量干扰的频率,并设计时变IIR滤波器。和通常采用的线性相位FIR滤波器相比,IIR滤波器具有理想的点阻特性。仿真结果表明,该算法提高了系统抗时变窄带干扰的能力。 论文最后对现有的工作进行了总结,并指出了下一步的工作方向。