基于压缩感知的OFDM接收机脉冲干扰抑制研究

发布时间：2017-09-30 05:37

  本文关键词：基于压缩感知的OFDM接收机脉冲干扰抑制研究

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【摘要】：L波段数字航空通信系统1(L-DACS1)是基于正交频分复用(OFDM)技术的空地蜂窝通信系统,为未来空中交通服务(ATS)及航空运营管理(AOC)等业务提供通信服务。2007年世界无线电大会批准L-DACS1系统以内嵌方式部署在导航测距仪(DME)波道间。针对L-DACS1系统以内嵌方式部署在DME波段间而产生的测距仪脉冲信号干扰OFDM接收机的关键技术问题,本论文开展了基于压缩感知的测距仪脉冲干扰抑制的研究。论文研究内容如下:(1)对OFDM接收机常规脉冲干扰抑制算法进行研究。首先对DME系统的工作原理及信号模型进行阐述;然后建模分析DME对L-DACS1系统的干扰情况;进一步介绍两种常规的脉冲干扰抑制方法—脉冲熄灭法和脉冲限幅法;最后仿真研究了DME信号对L-DACS1系统的比特差错概率的影响及常规脉冲干扰抑制算法的抗干扰性能。(2)对压缩感知基础理论进行研究。首先介绍压缩感知理论的概述;然后详细推导压缩感知的算法,包括信号的稀疏表示、测量矩阵的选取、信号的重构算法;最后仿真研究基于压缩感知的稀疏信号重构算法性能。(3)提出了联合压缩感知与残留干扰白化的脉冲干扰抑制方法。首先通过OFDM接收机空子信道构造观测信号矢量;随后利用测距仪脉冲信号的时域稀疏特性,基于压缩感知的方法重构测距仪脉冲信号;然后将重构脉冲干扰信号转换到频域进行干扰消除;最后为避免残留脉冲干扰造成突发性解调错误,接收机通过解交织器和逆正交变换将残留脉冲干扰白化。仿真结果表明:所提出的方法可有效抑制测距仪脉冲干扰,显著提高L-DACS1系统链路传输的可靠性。
【关键词】：L波段数字航空通信系统 正交频分复用 测距仪 脉冲干扰 压缩感知
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V243.1;V351.36;TN929.53
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 课题研究背景11-12
• 1.2 课题研究现状12-13
• 1.3 论文的主要工作13
• 1.4 论文的组织结构13-15
• 第二章L波段数字航空通信系统 115-22
• 2.1 系统概述15
• 2.2 系统参数15-16
• 2.3 物理层帧结构16-20
• 2.3.1 前向链路帧结构17-18
• 2.3.2 反向链路帧结构18-20
• 2.4 前向链路物理层系统模型20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第三章 OFDM接收机常规脉冲干扰抑制方法22-36
• 3.1 引言22
• 3.2 DME系统概述22-25
• 3.2.1 DME工作原理22-23
• 3.2.2 DME信号时域模型23-24
• 3.2.3 DME信号频域模型24-25
• 3.3 DME干扰信号模型25-29
• 3.3.1 DME干扰信号时域模型25-26
• 3.3.2 DME干扰信号频域模型26-29
• 3.4 常规脉冲干扰抑制方法29-35
• 3.4.1 脉冲熄灭法30-31
• 3.4.2 脉冲限幅法31-32
• 3.4.3 仿真参数设置32-33
• 3.4.4 仿真结果33-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第四章 压缩感知理论36-42
• 4.1 引言36
• 4.2 压缩感知算法36-40
• 4.2.1 信号的稀疏表示37-38
• 4.2.2 测量矩阵的选取38-39
• 4.2.3 信号重建算法39-40
• 4.3 算法仿真与性能分析40-41
• 4.3.1 仿真参数设置40
• 4.3.2 仿真结果40-41
• 4.4 本章小结41-42
• 第五章 基于压缩感知的OFDM接收机干扰抑制方法42-57
• 5.1 引言42
• 5.2 系统模型42-47
• 5.2.1 发射机系统模型42-43
• 5.2.2 接收机系统模型43-46
• 5.2.3 凸优化脉冲干扰重构算法46-47
• 5.2.4 残留干扰白化47
• 5.3 仿真结果与性能分析47-55
• 5.3.1 仿真参数设置47-49
• 5.3.2 滤波器带宽对信号重构的影响49-50
• 5.3.3 干扰抑制效果50-53
• 5.3.4 干扰白化效果53-54
• 5.3.5 比特差错性能曲线54-55
• 5.4 本章小结55-57
• 第六章 总结与展望57-59
• 6.1 论文总结57
• 6.2 进一步工作计划57-59
• 参考文献59-62
• 致谢62-63
• 攻读硕士学位期间公开发表论文63

【参考文献】

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1 刘海涛;成玮;张学军;;联合正交变换与信号交织的测距仪脉冲干扰抑制方法[J];航空学报;2014年05期

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本文编号：946481