丁兴文[1]2007年在《直接序列扩频通信系统中干扰抑制技术研究》文中研究表明本文首先总结了直接序列扩频通信系统(DSSS)中窄带干扰的各项抑制技术，包括时域自适应滤波技术、变换域抑制技术及自适应时频变换抑制技术等。在变换域处理中，基于实时频域滤波的窄带干扰抑制技术对干扰的频率、个数及能量变化不敏感，因而可有效的抑制平稳的窄带干扰及时间连续的快变干扰；并且该技术可采用快速算法实时处理，大大节省了系统资源。基于此，本文重点研究了基于频域的干扰抑制技术，并对改进的频域干扰抑制算法进行了理论分析和MATLAB仿真。本文接着以典型的非平稳信号——线性调频信号为干扰模型，研究了DSSS系统对LFM干扰的抑制能力及相应的抗干扰技术。首先对DSSS通信系统中的各种时频域干扰抑制技术进行了简要的概述，在此基础上，研究了基于分数阶傅立叶变换的干扰抑制技术，并提出了一种改进的算法。性能分析表明，基于分数阶傅立叶变换的干扰抑制技术及其改进算法可获得较好的误码率性能，而且可由一维FFT陕速实现，和其它基于二维时频分析工具的滤波算法相比，本文提出的算法降低了计算的复杂度。
王洋[2]2009年在《直扩系统中线性调频干扰抑制技术研究》文中认为扩频通信技术因具有发射功率谱密度低、抗干扰能力强、截获概率低、多址能力、较好地抗衰落等优点,在通信领域中得到广泛应用。其中直接序列扩频(Direct Sequence spread Spectrum,DSSS)技术的应用最为普遍。然而在直扩系统中,当外部干扰的强度超过了系统的干扰容限时,会导致系统的性能急剧下降,因此要采取相应的措施来抑制干扰对系统性能的影响。目前,对于干扰抑制的研究主要集中于窄带干扰,对于宽带非平稳干扰抑制技术的研究相对较少,而在宽带非平稳干扰中,最为典型的就是线性调频干扰。由于线性调频(chirp, LFM)干扰的瞬时频率是时间的线性函数,而传统的傅里叶变换是一个全局性的变换,因此无法描述干扰的时频特性。基于以上理论,本文首先采用一种基于分数傅里叶变换的干扰抑制方法。利用线性调频干扰能够在某个分数傅里叶变换域产生能量聚集的特点,通过对混有干扰的直扩信号进行相应阶数的分数傅里叶变换探测出线性调频干扰的位置,并采用窄带带阻滤波器来实现对干扰的抑制,从而改善线性调频干扰对系统性能的影响。然后,针对信号截断频谱泄露的问题,对信号进行加窗处理。通过对分数域线性调频干扰加窗特性的分析表明,干扰能量相对更集中。最后,考虑到加窗会使部分有用信号的能量损失,本文采用分段重迭加窗的方法来实现对干扰的抑制。结果表明,分段重迭加窗的方法比带阻滤波器更易于实现,并且能更有效的提高系统干扰抑制性能。
王立松[3]2010年在《卫星测控通信抗干扰技术研究》文中提出测控是卫星通信系统中重要环节,它保证了卫星通信系统的正常运行。如何提高测控通信的抗干扰能力成为卫星测控领域的研究热点与难点问题。本文在研究DS/FH混合扩跳频技术基础上,针对卫星测控抗干扰接收机关键技术、干扰抑制技术及策略展开深入研究与仿真。论文完成的主要工作及取得的成果:1、设计了一种基于DS/FH抗干扰接收机总体结构。为了提高测控接收机的抗干扰性能,论文在叙述DS/FH混合扩频体制接收机关键技术基础上,提出利用窄宽带干扰抑制算法或策略实现对大干扰的自适应滤波与抑制,从而提高系统的抗干扰容限。本文构造的接收机结构极大抑制了外界干扰对传输信号的影响,有效降低了恢复信息的失真率。2、设计并实现了一种长周期扩频序列码。在扩频抗干扰通信系统中,伪随机序列起着很重要的作用。伪随机性能的好坏是一个至关重要的问题,它直接关系到整个系统性能的好坏。本文根据课题实际需要,构造了一种在时钟频率为10.23MHz时周期超过1年的长周期伪随机序列码,该码具有与P码相似的特性,周期却比P码还要长,能够满足卫星测控的实际需要,并且经过仿真实验,其各项参数均达到甚至优于P码。3、对卫星测控信道中可能存在的各类干扰信号进行了建模与仿真。测控系统中的干扰是由多种干扰平台产生,来自不同平台的干扰对通信带来的影响并不相同,为了有效的进行干扰抑制,需要建立一个合适的干扰环境模型。本文在深入研究了卫星测控通信传输信道的基础上,全面分析了测控指令在传输过程中可能会遇到的常见的几类干扰,并在此基础上建立了各类干扰的数学模型,并对各类干扰模型进行了仿真分析。4、编程实现了基于LMS的自适应横向滤波算法和基于加窗DFT变换域滤波算法以及基于FRFT变换算法,并进行了干扰抑制性能仿真。针对卫星测控通信中常见的几类窄带干扰和宽带干扰,本文分别采用了LMS算法、DFT算法以及FRFT算法对通信中遇到干扰进行了干扰抑制建模仿真,并对脉冲宽带干扰的抑制策略进行了分析。
朱春华[4]2004年在《直接序列扩频系统的线性调频干扰抑制技术研究》文中提出扩展频谱通信技术(简称扩频通信)是一种新兴的高科技通信技术，具有大容量、抗干扰、低截获率以及可实现码分多址(CDMA)等优点，在军事和民用通信系统中都得到了广泛的应用，并成为下一代移动通信的技术基础。扩频通信系统中，直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)技术的应用最为普遍，与窄带通信系统相比，DSSS系统有着很强的抗干扰能力，其干扰容限取决于系统的扩频增益(带宽)，但由于频谱资源有限，各类扩频系统的增益受带宽的限制不可能任意地提高，因此当外部干扰的强度超过了系统的干扰容限时，系统的性能将会急剧下降。在强干扰环境中，应考虑在系统中施以干扰抑制措施，以提高系统的接收性能。目前，干扰抑制领域的研究成果大多集中在窄带干扰的抑制上，而近年来，宽带非平稳干扰引起人们越来越多的重视，所以本文以典型的非平稳信号——线性调频(LFM)信号为干扰模型，重点研究DSSS系统对LFM干扰的抑制能力及相应的抗干扰技术。 本文首先对DSSS通信系统中的各种时频域干扰抑制方法进行了简要的概述，然后详细分析了DSSS系统自身对LFM干扰的抑制能力，得出了干扰各参数对系统误码率性能的影响；在此基础上，提出了基于离散Chirp-Fourier变换(Discrete Chirp-Fourier Transform，DCFT)的LFM干扰自适应干扰抑制方法，并把该方法用于DSSS系统的接收机中，在DCFT域实现干扰信号的检测、参数估计和抑制，性能分析表明，本文提出的自适应干扰抑制方法可获得较好的误码率性能，克服了其它变换域算法对强干扰抑制效果不佳的缺点。由于Chirp-Fourier变换可由一维FFT快速实现，和其它基于二维时频分析工具的滤波算法相比，本文提出的算法降低了计算的复杂度，实现更为简便。
战艳艳[5]2011年在《基于LPTFT对DSSS系统中的线性调频干扰抑制方法研究》文中认为扩频通信尤其是直接序列扩频(DSSS)通信系统在军事、民用等很多领域得到了极其广泛的应用,随着近两年移动通信中3G技术的施行,DSSS技术更是显得越来越重要。当然,DSSS通信系统中的干扰抑制问题的研究也受到了国内外诸多领域学者的高度重视。窄带干扰和宽带干扰是DSSS通信系统的两大类主要干扰,其中窄带干扰的抑制技术和方法的研究到目前为止是比较成熟的,而对于宽带干扰抑制的方法和技术还不成熟,也就是说目前DSSS系统中的宽带干扰并未得到很好的抑制。线性调频(LFM)干扰就是典型的宽带非平稳干扰,它不但广泛应用于通信、雷达等领域,而且它常常被用于衡量某种时频分析算法是否有效。DSSS系统中LFM干扰的抑制问题是本文研究的核心内容。目前为止,国内外主要用于DSSS系统中的LFM干扰抑制的算法主要集中为自适应预测滤波技术和变换域干扰抑制技术两大类。其中,自适应预测滤波技术存在收敛时间较慢和匹配滤波器的性能不足等缺点,而变换域干扰抑制技术则有着更优越的性能。变换域干扰抑制技术的核心算法就是各种时频分析变换,主要包括短时傅里叶变换(STFT)、离散傅里叶变换(DCFT)、小波变换、Gabor变换、Radon-Wigner变换以及后来出现的分数阶傅里叶变换(FRFT)等等。这些时频分析算法将时域上的一维信号映射到时频域上,使其成为二维信号,再利用信号的时频域特性结合匹配的滤波技术能够更好地估计非平稳信号的参数,还能更有效抑制非平稳干扰。在各种时频分析技术的基础上,又产生了多种基于时频分布的干扰抑制算法,如基于STFT的时频滤波、基于TFD (Time Frequency Distribution,时频分布)的自适应时变陷波、基于TFD的信号综合、基于TFD的投影滤波及基于分数阶Fourier变换的时频滤波等等。其中,STFT是线性变换,使得计算量大大降低,而且它在处理包含多分量的干扰信号时不存在交叉项干扰的问题,但是由于STFT的窗函数大小固定而造成的时频分辨率之间的矛盾就使得STFT并不适合处理非平稳信号；DCFT技术也是一种线性变换,并且可以采用快速傅里叶变换(FFT)来仿真,这使得其计算简单、运算速度快,它在处理包含多分量信号的LFM干扰信号时也不会产生交叉干扰,也就是说此算法具有更高效的处理速度和更广泛的适用性。MDCFT相比DCFT对LFM干扰信号具有更好的匹配性能。但是,MDCFT相比DCFT在信号的能量聚集特性方面稍差,而且在非理想情况下,即若出现接收端的采样时钟并不准确的情况时,LFM干扰的初始频率和调频率就不再是整数,此时就意味着会出现能量的泄露,以及不能准确估计参数等问题。另外,近些年出现的FRFT算法特别适合处理LFM干扰信号。FRFT是线性变换,即在处理包含多分量的干扰信号时不存在交叉项干扰的问题。然而,由于求解DFRFT的算法有些复杂,因此在找到求解DFRFT更好的算法之前, FRFT算法的应用就受到了某种程度的限制。同时在很多场合下,我们需要使用FRFT扫面算法或者FRFT多次重复运算的检测算法,而这都使计算难度增大,目前还未找到更合适更快速的算法。针对DSSS系统中LFM干扰的抑制问题,本文主要提出了基于MLPTFT的时频分析方法,然后对此方法提出改进,改进后的算法具有计算量小、精度高、适用范围广等优势。
徐玺钰[6]2017年在《直扩系统中干扰抑制技术的研究》文中研究说明由于扩频通信系统具有抗干扰能力强、截获概率低、保密性好等特点,所以被广泛运用在军事、电子对抗等领域。现如今电磁环境越来越复杂,通信系统容易受到各种类型的干扰,导致超过扩频通信系统的干扰容限。因此,研究扩频系统干扰抑制技术具有实际的意义。论文简单介绍了国内外有关直扩系统(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)中干扰抑制技术的发展状况,然后本文结合直扩系统的特征,给出常见的干扰信号类型,随后本文针对不同的干扰情况,提出合适的干扰抑制方法。扩频系统中最常见的是窄带干扰信号。根据窄带干扰信号和直扩信号在频域上特征的不同,本文采用变换域窄带干扰抑制,并分析其原理和实现过程;在实现过程中,需要通过设置门限去判断干扰所在位置,本文提出了自适应门限的算法,解决固定门限对环境的依赖;最后,由于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)变换存在的频谱泄露的问题,以及窗函数在频域上和时域上的特征,提出重迭加窗的窄带干扰抑制方法,给出了最终改进的窄带干扰抑制实现框图,并给出仿真性能结果图。对于扫频干扰信号,研究基于短时傅里叶变换(Short-time Fourier Transform,STFT),分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)和离散调频傅里叶变换(Discrete Chirp-Fourier Transform,DCFT)的扫频干扰抑制方法,最后根据DCFT可以采用FFT实现,可以降低算法复杂度,本文采用基于DCFT的干扰抑制方法,同时由于DCFT变换对信号约束较大,将DCFT定义改变为修正的离散调频傅里叶变换(Modified Discrete Chirp-Fourier Transform,MDCFT)变换,最终给出基于MDCFT变换的自适应干扰抑制的实现框图,并分析得知其复杂度仍然过高,为了进一步降低复杂度,将搜索过程分为两步,粗搜索和细搜索,从而减少MDCFT变换的次数。最终通过仿真验证基于MDCFT的扫频干扰抑制方法对干扰信号的抑制效果。扩频系统是干扰受限系统,它的容量和性能受到多址干扰的限制,所以需要采取抑制手段降低多址干扰,从而降低目标用户的误码率。在接收端已知用户情况,本文采用干扰抵消算法抑制多址干扰,并通过仿真去验证算法的可靠性;在未知接收信号中的用户情况,本文通过研究盲多用户检测算法,给出了常见的最小二乘(Least Mean Square,LMS)算法、递归最小二乘(Recursive Least Square,RLS)算法和Kalman滤波算法的理论和仿真结果。随后,对现有的LMS算法提出了改进,即变步长LMS算法,弥补其在不同干扰环境下性能差别较大,并通过仿真,结果去验证干扰抑制效果。
潘文玲[7]2007年在《宽带非平稳干扰信号的时频分析及抑制技术研究》文中研究指明针对宽带非平稳信号,时频分析是一种获得信号特征的有效手段。它将时域和频域结合起来描述观察信号的时频联合特征,构成信号的时频图。时频分析的主要任务是描述信号的频谱含量是怎样随时间变化的。时频分析的最终目的是建立一种分布,以便能在时间和频率上同时表示信号的能量或者强度,对信号进行分析、处理、提取信号中所包含的特征信息。时频表示分为线性时频表示和非线性时频表示。典型的线性时频表示(也叫核函数分解法, atomin decomposition)有短时傅立叶变换(Short Time Fourier Transform, STFT)和分数阶傅立叶变换(Fractional Fourier Transform, FrFT),它们采用基于被分析信号和具有时频局部特征的基本分析或综合函数之间的内积或扩展方法而实现。非线性时频表示或二次型时频表示描述了信号的时变功率谱,典型的是WVD变换(Wigner Ville Distribution),Cohen类等。本文将对这些时频变换进行讨论,分析各自适用的场合。对各种时频方法的分析是基于信号模型的。本文将以线性调频信号作为主要模型,分析目前常见的各种时频方法对线性调频信号的特征提取能力。同时针对非线性调频信号,本文研究了一种基于优化窗的短时傅立叶变换的分析方法,它能提高短时傅立叶变换的时频分辨率,从而具有较好的信号特征提取能力。在通信系统中,常常面对干扰和抗干扰的问题。传统的扩频抗干扰方式在面对窄带干扰时效果良好。但是扩频系统的抗干扰能力取决于扩频增益,在频谱资源日益紧张的今天,不可能无限制提高扩频增益。因此,扩频系统在面对宽带非平稳干扰时,抑制效果十分有限。如果在接收端采用时频分析模块,提取干扰信号参数,对干扰进行滤波,可以大大提升系统的抗干扰能力。本文以线性调频干扰为模型,通过理论分析和仿真,验证了时频分析方法抑制宽带非平稳干扰的有效性。另外,本文还研究了基于Turbo码原理的联合迭代解调译码算法。在接收端的解调器和译码器之间交换软信息,联合迭代进行解调和译码过程,可以提高系统对抗噪声的能力。仿真结果验证了在直接序列扩频系统中采用联合迭代解调译码算法,可以进一步提高系统的误码率性能。最后,通过比较几种最常见的时频分析方法,在综合考虑误码率性能和计算复杂性下,提出了适合直接序列扩频系统的干扰抑制方案。
戚骥[8]2005年在《二维扩频通信及其抗干扰技术研究》文中研究指明当前多载波无线通信技术得到了广泛的研究,二维扩频技术在时域、频域上对原始信号同时进行了频谱扩展,是对传统的一维时域直接序列扩频和多载波扩频的推广。本论文全面研究了二维扩频通信系统在衰落信道下的实现方案,分别提出了导引辅助的相干检测和时频码片级差分检测方案以充分利用其时频域扩频结构,并对扩频系统抗宽带干扰的原理及算法进行了深入研究。本文首先介绍了多载波通信系统的特点以及二维扩频技术的研究现状,总结了需要进一步解决的问题,指出了本文的研究方向。本文的第二部分针对衰落信道下二维扩频通信系统进行了研究。目前对衰落信道下的二维扩频通信系统研究尚浅,已有的研究都是基于加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise, AWGN)信道或假定已知衰落信道参数,而其非相干检测方案的研究也很少。本文从可实现的角度出发,对相干检测的二维扩频通信系统提出了一种数据和导引符号重迭的相干解调方案,对非相干检测的二维扩频通信系统,在简述了码片级差分检测优点的基础上提出了时频码片级差分的二维扩频通信方案,分析了上述两种方案在多径衰落信道中的误码率性能,并对两种方案的性能进行了对比,分析结果表明时频码片级差分检测同时具有抵抗信道时间和频率双选择性衰落的能力,并体现了优于相干解调方案的性能。扩频通信以其抗干扰能力强着称,近年来,宽带的非平稳干扰对扩频系统的影响越来越引起人们的重视,在本文第叁部分中,重点研究了一类常见的宽带类型干扰——线性调频干扰,详述了采用时频分析抑制宽带干扰的原理,提出采用仿射傅里叶变换替代现有大多数文献采用的分数阶傅里叶变换以改进现有的线性调频干扰抑制算法并对仿射傅里叶变换算法进行了仔细的研究和改进,得出了可用于实际信号处理的高效算法并分析了算法的设计原理,对于将该算法用于二维扩频作了简单的分析。最后,本文分析了窄带干扰对二维扩频通信系统在AWGN 信道下的影响,证明了二维扩频通信对抗窄带干扰的性能和一维扩频相近,指出扩频码的设计是需要进一步研究的工作。
王建东[9]2011年在《扩频通信系统中的干扰抑制研究》文中指出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。
韩森[10]2011年在《流星突发通信中线性调频干扰抑制技术研究》文中指出流星余迹通信是一种突发通信方式,其信道环境比较恶劣,存在各种窄带干扰与宽带干扰,其中线性调频干扰是一种典型的宽带非平稳干扰,传统的窄带干扰抑制技术无法很好的对其进行有效抑制,这会严重降低流星余迹通信接收机的误码率性能。针对这一问题,本文讨论了流星余迹通信中基于分数阶傅里叶变换的线性调频干扰抑制技术,通过软件仿真证明了相关方法的有效性。本文首先介绍了流星余迹通信的发展以及其信道的物理特性;然后介绍了二维扩频通信的基本原理并给出了线性调频干扰的数学模型,仿真表明,线性调频干扰会严重恶化二维扩频接收端的误码率性能;接着介绍了一种新的时频分析工具—分数阶傅里叶变换,包括它的相关数学理论、基本性质以及两种常用的离散算法,仿真结果表明,线性调频干扰在适当的分数阶傅里叶域具有明显的冲激函数特征;最后研究了二维扩频系统中的线性调频干扰抑制技术,在分析现有利用分数阶傅里叶变换将信号转换到分数阶傅里叶域进行干扰抑制算法的基础上,研究了一种新的利用分数阶傅里叶变换的快速干扰抑制算法,计算机仿真表明该算法能够有效抑制二维扩频系统中的线性调频干扰,提高接收机的误码率性能。该算法实现相对简单,计算量较小,具有比较好的工程应用前景。
参考文献：
[1]. 直接序列扩频通信系统中干扰抑制技术研究[D]. 丁兴文. 南京理工大学. 2007
[2]. 直扩系统中线性调频干扰抑制技术研究[D]. 王洋. 哈尔滨工程大学. 2009
[3]. 卫星测控通信抗干扰技术研究[D]. 王立松. 国防科学技术大学. 2010
[4]. 直接序列扩频系统的线性调频干扰抑制技术研究[D]. 朱春华. 郑州大学. 2004
[5]. 基于LPTFT对DSSS系统中的线性调频干扰抑制方法研究[D]. 战艳艳. 吉林大学. 2011
[6]. 直扩系统中干扰抑制技术的研究[D]. 徐玺钰. 电子科技大学. 2017
[7]. 宽带非平稳干扰信号的时频分析及抑制技术研究[D]. 潘文玲. 电子科技大学. 2007
[8]. 二维扩频通信及其抗干扰技术研究[D]. 戚骥. 电子科技大学. 2005
[9]. 扩频通信系统中的干扰抑制研究[D]. 王建东. 重庆大学. 2011
[10]. 流星突发通信中线性调频干扰抑制技术研究[D]. 韩森. 西安电子科技大学. 2011
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