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直扩通信系统中窄带干扰自适应抑制算法的研究

孙志国  
【摘要】:直扩通信技术作为军用通信系统和CDMA通信系统的核心技术得到了广泛的应用,且直扩通信系统本身具有一定的窄带干扰抑制能力。但当信道中窄带干扰(尤其是时变窄带干扰)的中心频率和直扩信号的中心频率近似,或功率远大于直扩信号功率时,直扩通信可能失效。因此,研究直扩通信系统中窄带干扰抑制技术具有深远的理论和现实意义。 由于最优窄带干扰抑制算法的技术参数和窄带干扰统计特性有关,所以要有效地抑制直扩通信系统中的窄带干扰必须应用自适应滤波算法。本文在对现有的自适应时域滤波算法和自适应频域滤波算法提出修正算法的基础上,通过理论推导和仿真分析论证了改进算法的有效性和高效性。 首先,本文对抑制直扩通信系统中窄带干扰的自适应频域滤波算法进行了修正。由于背景信号的技术特征将影响窄带干扰的抑制性能,因此本文提出了基于信道估计技术的AET算法和基于组合滤波器结构的CF算法。AET算法能动态地设定子带能量判决门限,而CF算法通过循环对消技术和组合滤波器结构生成最优的子带能量判决门限,这两种自适应频域滤波算法都具有较强的窄带干扰抑制能力。 其次,本文重点对自适应时域滤波算法中的LSL(最小二乘格形)算法的理论体系进行了总结;对LSL预测算法、LSL插值算法和QRD-LSL插值算法抑制直扩通信系统中窄带干扰的性能进行了对比分析;应用“中间前后向预测误差”代替“前后向预测误差”参与阶递推运算,构建了改进型QRD-LSL插值算法。实验结果表明:改进型QRD-LSL插值算法较常规LSL插值算法具有计算量小、收敛速度快、稳态误差小和有限精度场合适用性强等技术优势,适合作为抑制直扩通信系统中时变窄带干扰的自适应时域滤波算法。 然后,分析了QRD-LSL插值算法的内部特性(组合特性和对称特性)对抑制直扩通信系统中窄带干扰性能的影响,得到了任意阶递推组合的对称型QRD-LSL插值算法具有最佳窄带干扰抑制性能的结论,为优化QRD-LSL插值算法提供了技术支持。


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