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直扩系统中自适应干扰抑制技术研究

作　者: 许振
导　师: 杨春兰
学　校: 中国舰船研究院
专　业: 信号与信息处理
关键词: 扩频通信窄带干扰误码率 LMS算法变异系数
分类号: TN914.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

扩频通信系统自身具有的窄带干扰抑制能力取决于编码增益和处理增益,从理论上说,可通过提高系统的扩频增益和编码增益来抑制任意强度的干扰。但由于受带宽的限制,扩频增益不可能无限大,因此扩频通信系统的抗干扰能力受扩频增益的限制,当进入接收机的干扰信号强度与有用信号之比大于扩频系统的抗干扰容限时,扩频通信仍然会受到干扰。因此扩频通信干扰抑制技术的研究和应用具有重要的理论和实际意义。本文基于直扩系统,改进了基于自适应多门限的窄带干扰抑制算法,给出一种新的改进的变步长频域块LMS算法,并在“××数据传输系统”中应用。论文主要研究工作如下:(1)在对基于自适应多门限的窄带干扰抑制算法研究的基础上,针对算法存在的在高信噪比条件下性能恶化,只能用于扩频比很大、信噪比较低的系统中的缺陷,应用变异系数改进了该算法,解决了算法中存在的缺陷,使算法更具有实用性。(2)给出了一种基于自适应频域滤波算法的权值裁剪法的推导过程。仿真表明裁剪法能够减少有用信号损失。在此基础上,设计和仿真分析应用裁剪法和基于变异系数门限检测法的频域窄带干扰抑制技术,仿真表明该技术能够有效抑制窄带干扰。(3)基于对时域变步长LMS算法、频域块LMS算法的研究分析,给出了一种新的改进的变步长频域块LMS算法,能实现更好的收敛速度和更小的有用信号损失,并且计算复杂度低,利于工程实现,给出了仿真结果和分析。(4)将基于门限检测和基于LMS算法的两类干扰抑制技术应用到“××数据传输系统”中,并仿真分析系统的性能;仿真结果表明应用干扰抑制技术的数据传输系统能有效抑制窄带干扰,在误码率为10-5时系统的干扰容限不小于20dB,满足系统要求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-11
  1.1 课题的研究背景及意义  8-9
  1.2 窄带干扰抑制技术的现状  9
  1.3 主要研究内容  9-10
  1.4 章节安排  10-11
第二章直扩通信和窄带干扰抑制技术  11-22
  2.1 直扩通信系统  11-15
    2.1.1 直接序列系统的模型  11-14
    2.1.2 直接序列系统的特点  14
    2.1.3 直接序列系统的抗干扰能力分析  14-15
  2.2 时域窄带干扰抑制技术  15-17
    2.2.1 干扰估计抵消技术  16
    2.2.2 码辅助最优滤波技术  16-17
  2.3 变换域窄带干扰抑制技术  17-20
    2.3.1 基于DFT 的干扰抑制技术  17-18
    2.3.2 基于重叠变换的干扰抑制技术  18-19
    2.3.3 基于时频域的干扰抑制技术  19-20
  2.4 空域窄带干扰抑制技术  20-21
  2.5 本章小结  21-22
第三章基于门限检测的频域干扰抑制技术  22-36
  3.1 干扰门限检测算法  22-28
    3.1.1 常用干扰门限检测算法  22-24
    3.1.2 自适应多门限检测算法  24-25
    3.1.3 自适应多门限检测算法的改进  25-28
  3.2 干扰消除算法  28-31
    3.2.1 归零法  28
    3.2.2 裁剪法  28-31
  3.3 仿真分析  31-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章基于 LMS 算法的频域干扰抑制技术  36-50
  4.1 频域块 LMS 算法  36-41
    4.1.1 最小均方LMS 算法  36-40
    4.1.2 自适应频域块LMS 算法  40-41
  4.2 频域块 LMS 算法的改进  41-46
    4.2.1 时域变步长LMS 算法  42-45
    4.2.2 频域块LMS 算法的改进  45-46
  4.3 仿真分析  46-49
  4.4 本章小结  49-50
第五章干扰抑制技术在数据传输系统中的应用  50-63
  5.1 数据传输系统组成  50-51
    5.1.1 系统组成  50
    5.1.2 系统主要指标和设计参数  50-51
  5.2 频域窄带干扰抑制技术在系统中的应用  51-56
    5.2.1 基于干扰门限检测算法在系统中的实现  52-53
    5.2.2 基于变步长频域块LMS 算法在系统中的实现  53-54
    5.2.3 仿真分析  54-56
  5.3 系统中的频域窄带干扰抑制技术性能分析  56-62
    5.3.1 抑制单音干扰的性能分析  57-58
    5.3.2 抑制多音干扰的性能分析  58-60
    5.3.3 抑制窄带干扰的性能分析  60-62
  5.4 本章小结  62-63
第六章总结与展望  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
攻读学位期间发表的学术论文  70

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