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基于改进的SCR算法的NBI抑制技术研究

作　者: 王卓刚
导　师: 张晓林
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 窄带干扰边带相关置换重叠加窗频谱泄漏 FPGA
分类号: TN914
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在民用通信领域,占用带宽较宽的通信系统与窄带通信系统之间存在频谱资源交叠,使得重叠部分窄带通信带宽对于宽带系统以窄带干扰形式体现,在军事通信领域,利用大功率发射机较易实现多窄带干扰,使得干扰带宽增加。窄带干扰的存在,将直接影响到系统的通信质量、保密程度、系统性能,有效的抑制窄带干扰、保障通信系统稳定性成为通信领域的重要研究内容。窄带干扰具有占用带宽窄、频谱能量集中等特点,抑制算法分为时域和变换域两种,本文就基于边带相关置换算法(SCR)的窄带干扰变换域抑制算法进行了深入研究,并提出了改进算法,对比分析了改进算法的干扰抑制和抗噪声性能,验证了改进算法的有效性和优越性,最后就边带相关置换算法(SCR)的具体实现方案进行了设计实现。边带相关置换算法(SCR)对于包括QPSK信号在内的、频谱具有对称性的信号能够实现有效抑制,在确定载频和干扰中心频率后,用未受干扰的镜像频谱替换受干扰部分的频谱,实现对窄带干扰的抑制。该算法与变换域干扰置零算法相比具有一定性能改进。针对数据截短带来的频谱泄漏对系统的性能的影响,论文给出了基于重叠加窗理论的改进型算法,并对基于重叠加窗的边带相关置换算法(SCR)的改进算法进行了仿真分析,总结了算法的干扰抑制性能和抗噪声性能。结果表明改进算法效果良好,满足预先的理论分析。论文最后给出了边带相关置换算法(SCR)的设计实现方案,并利用仿真软件与在线逻辑分析相结合的方法验证了设计方案的可靠性和有效性,借助在线逻辑分析来实现对数据的观测和少量存储,降低了验证成本和复杂程度。实际使用表明,设计方案能够较好的实现算法,通过完成边带相关置换算法的设计实现,为进一步实用化提供了重要依据和参考。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 课题研究背景  10
  1.2 研究现状  10-12
    1.2.1 窄带干扰抑制技术研究的必要性  10-11
    1.2.2 窄带干扰抑制技术研究现状  11-12
  1.3 论文主要工作及章节安排  12-15
第2章边带相关置换算法  15-25
  2.1 接收信号与干扰建模  15-16
  2.2 边带相关置换算法(SCR)原理  16-17
  2.3 变换域干扰置零算法  17-19
  2.4 仿真分析  19-24
    2.4.1 SCR算法置换范围仿真  19-20
    2.4.2 SCR算法与变换域干扰置零算法性能比较  20-24
  2.5 本章小结  24-25
第3章基于重叠加窗的SCR改进算法  25-44
  3.1 频谱泄漏现象与栅栏现象  25-29
    3.1.1 频谱分析与频谱泄漏现象  25-28
    3.1.2 栅栏现象  28-29
  3.2 频谱泄漏现象的抑制  29-38
    3.2.1 频谱泄漏现象的抑制方法  29-30
    3.2.2 窗函数  30-34
    3.2.3 窗函数选取  34-37
    3.2.4 抑制泄漏现象的频谱仿真  37-38
  3.3 基于重叠加窗的SCR干扰抑制算法  38-43
    3.3.1 重叠加窗原理  38-40
    3.3.2 基于重叠加窗的SCR算法的实现原理  40
    3.3.3 基于重叠加窗的SCR算法性能改善  40-42
    3.3.4 加窗的SCR算法性能分析  42-43
  3.4 本章小结  43-44
第4章边带相关置换算法的FPGA实现  44-70
  4.1 FPGA简介及开发流程  44-50
    4.1.1 FPGA芯片特点  44-46
    4.1.2 完整的FPGA设计开发流程  46-48
    4.1.3 VerilogHDL硬件描述语言  48-50
  4.2 SIGNALTAP Ⅱ逻辑分析器  50-52
  4.3 硬件实现方法  52-59
    4.3.1 流水线操作  53-54
    4.3.2 分频器设计与时钟管理  54-57
    4.3.3 片内存储器  57-58
    4.3.4 FPGA编程与配置方式  58-59
  4.4 实现平台  59-67
    4.4.1 整体实现方法  59-60
    4.4.2 数据的进制转换  60-61
    4.4.3 模块单元设计与仿真  61-65
    4.4.4 芯片资源  65-66
    4.4.5 总体仿真结果及资源占用率  66-67
  4.5 结果分析  67-68
  4.6 本章小结  68-70
结论  70-72
参考文献  72-76
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  76-77
致谢  77

基于改进的SCR算法的NBI抑制技术研究

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