扩频通信系统中自适应陷波滤波器的性能仿真研究

针对直接序列扩频通信系统中的窄带强干扰信号,研究了基于即时干扰频率估计与陷波滤波器的自适应开环干扰抑制方法。重点比较了2阶IIR,3系数FIR与5系数FIR陷波滤波器对扩频信号波形畸变和系统误码率的不同影响。探讨了使用此3种干扰抑制方法构建一个抗窄带干扰能力达60dB以上的扩频通信系统的可行性。研究结果表明在具有成形滤波器的直扩通信系统模型下,与RS(255,223)码结合使用,2阶IIR陷波滤波器的处理增益为1023的单纯直接序列扩频系统在信噪比-10dB 及系统误码率10 -6 的条件下具有60dB以上的抗窄带干扰能力;而使用3系数或5系数FIR陷波滤波器的扩频通信系统不可能达到60dB的抗窄带干扰能力。     

一种新频域扩频多用户检测器与MC-CDMA的比较

介绍了一种频域扩频通信体制与多载波码分多址(MC-CDMA)多用户检测器的原理,比较了两者的多用户检测方法和抗窄带干扰能力.结果表明:该频域扩频多用户检测器具更优的抗多址干扰、远近效应和窄带干扰,且算法简洁.利于在低轨卫星通信系统中应用.     

频域块LMS算法在直扩系统抗干扰中的应用研究

针对直接序列扩频(DSSS)通信系统中窄带干扰抑制问题,研究频域块最小均方误差(LMS)算法。首先对传统LMS算法、符号LMS算法、归一化LMS算法和频域块LMS算法进行理论分析和性能对比,然后建立基于频域块LMS算法的DSSS抗干扰系统仿真模型。先通过信噪比改善因子仿真来验证算法有效性,再仿真比较不同信噪比和信干比条件下窄带干扰抑制效果。理论分析和仿真结果表明,频域块LMS算法不仅比前三种LMS算法有更精确的梯度向量估计和更低的计算复杂度,而且可以有效滤除窄带干扰,抗干扰性能能够达到或优于前三种LMS算法,滤除干扰后的误码率曲线接近无干扰系统。     

扩频通信中的自适应干扰抵消技术

在扩频通信的诸多抗干扰方法中,自适应干扰抵消技术是一种积极的抗干扰策略。本文从时域和变换域两个方面介绍了干扰抵消技术的基本思想及实施中遇到的问题,着重讨论了目前比较先进的变换域去噪技术。由于篇幅所限,本文只涉及了窄带噪声的抑制问题。     

基于余弦调制滤波器组的DSSS通信系统窄带干扰抑制技术

文章讨论了基于滤波器组理论的直接序列扩频系统窄带干扰抑制技术,提出一种新的结合通道功率估计和修正K谱线法的变换域窄带干扰抑制算法;分析和仿真结果表明,滤波器组理论比传统的块变换、重叠变换有更多的设计自由度,通过合理设计原型滤波器可获得更好的干扰抑制性能。     

GNSS接收机中一种新的射频干扰抑制级联方法

为了减少系统复杂度和提高系统实时性,提出了一种新的级联算法。首先,通过三系数滤波器模型对连续波干扰进行建模,从而形成一种非线性卡尔曼自适应滤波器,并利用该滤波器作为预处理器对每路中的窄带干扰进行抑制。随后,将各路滤波器的输出送入空时自适应处理器中进行宽带干扰的抑制。仿真结果表明,在匹配谱干扰环境下,特别是在窄带干扰从卫星信号方向入射时,新算法相对于普通的空时和空频自适应处理表现出了更加优越的性能。     

扩频遥测系统抗干扰性能仿真

阐述基于扩展频谱通信的测控技术的原理和实现方法,利用可视化工具System View建立扩频遥测系统仿真模型,详细讲述各模块的设计,并指出仿真建模中要注意的问题。利用建立的仿真系统,分析宽带噪声干扰、窄带噪声干扰和单频干扰下的系统性能,为以扩频通信为基础的卫星测控系统设计提供一定的依据。     

基于自适应小波包变换的LMS窄带干扰抑制技术

文章将自适应小波包子带树分解算法与LMS自适应算法相结合,利用自适应小波包变换所具有的优良时频局域性和多分辨分析特征,迅速跟踪和准确定位窄带干扰所污染的子带;然后利用自适应LMS算法对受扰子带进行干扰对消,将窄带干扰滤除,在去除干扰的同时,有效地减少了对有用信号的损失。同时,小波包变换提高了LMS算法的收敛速度和稳定性。仿真结果表明,二者的结合使DSSS系统的干扰抑制性能得到进一步提高。     

一种适于动态环境的盲多用户检测算法

比较两种盲多用户检测算法在动态环境中的收敛性能,并通过计算机进行模拟仿真。其中一种是能随输入信号矢量变化而变化的变步长最小输出能量盲算法;另一种是既保持最小输出能量检测器的全局收敛性,又具有最小均方误差检测器高输出信干比优点的判决反馈变步长盲算法。利用前者在动态强干扰下收敛快及后者在稳态时输出信干比高的优势,将二者结合起来应用到动态环境中,提高系统性能,同时抑制多址干扰和窄带干扰。     

扩频通信系统中窄带干扰抑制技术的研究

提出一种基于小波包变换抑制窄带干扰的简化方法,利用直接序列扩频信号的功率谱密度分布特点和能量聚集度准则,快速、有效地跟踪输入信号频谱的变化,从而对扩频信号中的干扰进行快速定位;通过自适应改变权系数的方法实现对强、弱窄带干扰的分别抑制。仿真结果表明,这种自适应干扰抑制法既可以有效地清除快速时变的强窄带干扰,又可在处理其他类型干扰时避免或减小有用信息的损失,从而大大提高了直接序列扩频系统在复杂干扰情况下的抗干扰性能。     

一种基于时分复用的复系数自适应IIR陷波器的FPGA设计与实现

为解决多路并行信号窄带干扰抑制时的资源消耗问题,文章设计了一种以时分复用方式对多路并行信号进行抗干扰处理的二阶复系数自适应IIR陷波器,并对其性能进行了定点计算机仿真;在Stratix EP1S40F780C7芯片上实现了其功能,并使用SignalTapⅡ逻辑分析仪完成系统调试,结果表明该时分滤波器可以工程实现且性能完全满足要求。     

干扰抑制技术辅助的直扩系统抗窄带干扰特性研究

为探索有干扰抑制技术辅助时，直扩系统抗干扰特性的新变化，文章通过蒙特卡罗仿真的方式，研究了在不同干扰带宽占比和干扰强度下，时域、频域两类干扰抑制技术的误码率性能。首先给出了窄带干扰条件下无干扰抑制技术辅助的直扩系统误码率估算方法；然后，简要介绍了时域归一化LMS（NLMS）干扰抑制技术和基于FFT变换的频域干扰抑制技术的算法原理以及工程实现方案，详细仿真比较了二者在不同干扰带宽占比、干扰强度和信噪比条件下的误码率性能；最后给出分析结果。研究表明，对于无干扰抑制技术辅助的直扩系统，干扰带宽占比越大，系统误码率则越低；对于有干扰抑制技术辅助的直扩系统，干扰带宽占比越大，系统误码率则越高，且在强干扰下误码率曲线存在明显的“错误盆底”效应。该研究对抗干扰技术选择以及干扰机的设计均有借鉴意义。     

并行编码选择扩频通信方式

提出了并行编码选择扩频通信方式，给出了并行编码选择扩频通信方式的系统模型，分析其通信性能。讨论了系统的误差概率和系统的信息数据传输能力，给出了数学模型和计算公式。结果表明，该系统与其它几种扩频通信方式相比较具有最高的信息传输效率。但其可靠性稍差，这说明通信的有效性的提高是以降低可靠性为代价的。本方式适合于传输信道具有较高信噪比的情况下使用。     

低波段天基雷达射频干扰机理及抑制方法

天基合成孔径雷达(SAR)是一种重要的主动遥感设备,在测绘、目标警戒、资源探测等方面具有独特的全天时、全天候优势。但由于低波段电磁频谱异常拥挤复杂,也容易受到其他无线电设备的非蓄意射频干扰(RFI)。本文针对工作于P、L波段的天基SAR系统,分析其常见的地面射频干扰源及其干扰机理,并构建典型的窄带与宽带干扰模型,比较分析了频域陷波、最小均方(LMS)算法、自适应线谱增强(ALE)、特征子空间分解与时频滤波等多种干扰抑制算法,并在卫星实测数据的基础上进行仿真验证抑制宽带干扰的有效性。仿真结果表明:时频滤波算法抑制宽带干扰效果最好,造成的信号损失最小,能够为后续天基合成孔径雷达的抗干扰算法设计提供决策依据。     

卫星导航接收机陷波器级联抑制窄带干扰研究

为了在有用信号失真较小的情况下有效抑制具有一定带宽的窄带干扰,本文首先推导了IIR陷波带宽控制参数α与陷波带宽和陷波深度的定量表达式,在统筹考虑陷波频率、陷波带宽、陷波深度和实时性基础上提出了基于多级开环IIR陷波器级联的滤波算法。每一级IIR滤波器负责抑制一个子带内的干扰,在保证陷波深度的条件下实现较为陡峭的带阻特性,在窄带干扰被有效抑制的情况下使有用信号失真达到最小。仿真结果验证了算法的有效性。
     

针对变换域窄带干扰抑制的干扰研究

介绍了窄带干扰抑制的基本原理,研究了传统的对抗窄带干扰抑制的线性调频干扰(LFMJ)方式,分析了其局限性.在线性调频干扰的基础上,提出了时变调频干扰(TV-FMJ)技术,仿真证明,时变调频干扰(TV-FMJ)技术可以很好地对抗窄带干扰抑制.     

GPS系统抗干扰性能及抗干扰技术分析

分析了GPS系统具有的抗干扰能力(包括抗宽带阻塞、窄带和单频噪声).针对GPS系统本身的弱点,详细分析了一些可以采用的抗干扰技术,如窄带干扰的删除方法、单频干扰的时域抵消和频域干扰抑制等,为研究GPS抗干扰技术提供了一定的参考.     

并行组合扩频组合伪码捕获算法研究

为提高并行组合扩频测控通信系统接收端的同步性能,研究并行组合伪码的同步头、滑动相关、数字匹配滤波捕获算法,提出了并行组合伪码的FFT捕获算法。经理论分析与仿真验证,得出了数字匹配滤波与FFT捕获算法适用于并行组合扩频测控通信系统的结论。     

扩频谱相关自适应滤波技术的研究

被高速伪随机码调制的扩频信号,其伪随机码是具有随机编码信号特征的周期信号。所以,扩频信号应被建模为周期信号(循环平稳信号)。循环平稳信号与其信号的频移副本之间具有很强的谱相关性,充分利用这种谱相关性可以实现对窄带和宽带干扰的抑制。基于循环平稳理论和自适应滤波理论,提出了一种基于改进的LMS算法的扩频信号谱相关自适应滤波技术。这种变步长的谱相关自适应LMS滤波器能实现对窄带和宽带干扰的抑制,仿真结果证明了其有效性。     

基于多用户检测的扩频测控多址干扰抑制方法

随着我国航天器种类和数量的快速增长,当前的扩频测控系统亟需具备支持多目标同时测控的能力。然而,由于码分多址的原生缺陷,多址干扰(MAI)将严重限制多目标测控系统的误码性能。针对多目标测控时多址干扰对扩频测控系统的影响,从多用户检测的角度研究测控链路多址干扰抑制技术。通过仿真与分析,比较了多种线性与非线性多用户检测算法的干扰抑制性能与工程可实现性,提出适合工程应用的快速并行干扰消除多址干扰抑制方案,为我国天地一体化多目标测控系统的建设提供重要的理论支持和工程参考。