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扩频通信系统中的干扰抑制研究

作　者: 王建东
导　师: 刘晓明
学　校: 重庆大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 扩频通信 干扰抑制 窄带干扰 扫频干扰 参数化时频分析
分类号: TN914.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


扩展频谱通信是近几十年发展起来的一门高科技通信技术,因其容量大,抗干扰能力强,保密性好,以及可实现多址通信等优点,近年来在民用和军用通信中都得到了广泛的应用。也正是由于其广泛的应用使之相应的干扰与抗干扰技术也得到了迅速的发展。一方面,在军用扩频系统中,为了破坏敌方通信而取得战争的主动权,人们纷纷致力于对扩频系统的干扰与抗干扰研究;另一方面,在民用扩频系统中,由于人们对通信的质量,安全等要求越来越高,也促进了扩频通信系统中的干扰与干扰抑制的研究。虽然扩频自身具有很强的抗干扰能力,但由于受频谱资源的限制,系统的处理增益不可能任意地提高,因此,当外界对系统施加的干扰超过干扰容限时,系统性能将会急剧下降,这也对扩频系统进行干扰与干扰抑制研究的重要原因。目前,国内处出现了大量相关研究并取得一定的成果,但是,对干扰抑制研究的主要成果都集中窄带干扰的抑制上,而近年来,伴随着窄带干扰抑制的成熟,对扩频系统的干扰逐渐由窄带干扰向宽带非平稳干扰转移,并越来越受重视,因此,本文顺应时代要求,在介绍窄带干扰抑制的基础了,重点研究了扩频通信系统中的扫频干扰抑制。本文首先对扩频通信系统及其抗干扰性能作了探讨,并对目前的干扰与干扰抑制研究状态进行了总结。并在此基础上,根据当前形势,以宽带非平稳信号的典型代表——线性调频信号为研究对象,以直接序列扩频系统为载体,重点研究了扩频通信系统中的扫频干扰抑制,但由于目前这类研究还相对较少,因此论文从线性调频信号本身的研究成果入手,研究了基于STFT,WHT和FRFT的扫频干扰抑制的方法,最后根据线性调频信号的特点,提出了一种基于参数化时频分析的扫频干扰抑制的方法,并对其作了输出信噪比分析以及仿真验证,分析表明,该方法可以实现扫频干扰抑制且可获得较好的输出信噪比,并可采用FFT实现,降低了运算量。

全文目录


中文摘要  3-4
英文摘要  4-8
1 绪论  8-16
  1.1 研究背景  8
  1.2 扩频通信技术概述  8-11
    1.2.1 扩频通信的产生  8-9
    1.2.2 扩频通信的类型与主要特点  9-10
    1.2.3 扩频通信的应用  10-11
  1.3 扩频通信系统的干扰抑制概述  11-14
  1.4 本文主要工作与内容安排  14-16
2 DSSS 系统及其抗干扰性能  16-26
  2.1 DSSS 通信系统及信号模型  16-19
    2.1.1 DSSS 通信系统  16-18
    2.1.2 干扰容限与处理增益  18-19
  2.2 DSSS 系统抗干扰性能分析  19-24
    2.2.1 DSSS 系统抗窄带干扰性能  20-22
    2.2.2 DSSS 系统抗线性调频干扰性能  22-24
  2.3 本章小结  24-26
3 窄带干扰抑制技术研究  26-38
  3.1 混合扩频体制窄带干扰抑制  26-27
  3.2 时域窄带干扰抑制技术  27-31
    3.2.1 线性预测滤波算法  28-29
    3.2.2 非线性预测滤波算法  29-31
  3.3 变换域窄带干扰抑制技术  31-36
    3.3.1 基于滤波器组的变换域干扰抑制  32-33
    3.3.2 完全可重构条件  33-34
    3.3.3 多相滤波器组  34-36
  3.4 本章小结  36-38
4 线性调频干扰抑制技术研究  38-80
  4.1 LFM 信号及干扰模型  39-40
  4.2 扫频干扰抑制原理及其模型  40-42
  4.3 扫频干扰抑制方法  42-78
    4.3.1 基于短时傅里叶变换的扫频干扰抑制  42-48
    4.3.2 基于WHT 的扫频干扰抑制  48-61
    4.3.3 基于分数阶傅里叶变换的扫频干扰抑制  61-72
    4.3.4 基于参数化时频分析的扫频干扰抑制  72-78
  4.4 本章小结  78-80
5 抑制窄带与扫频干扰扩频接收机  80-86
  5.1 3PCT 的时移特性  80-81
  5.2 窄带与扫频干扰抑制接收机  81-82
  5.3 仿真验证  82-84
   5.4 本章小结  84-86
6 总结与展望  86-88
  6.1 本文的主要工作和贡献  86
  6.2 后续工作展望  86-88
致谢  88-90
参考文献  90-94
附录  94
  A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录  94
  B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录  94

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信系统（传输系统） > 跳频与扩展频谱通信系统 > 扩频通信
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