扩频通信系统中的抗窄带干扰技术的研究

发布时间：2017-11-14 21:26

  本文关键词：扩频通信系统中的抗窄带干扰技术的研究

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【摘要】：直接序列扩展频谱(DSSS)通信技术具有较好的保密性、非常灵活的信道分配能力以及较强的抗多径和抗干扰能力,被广泛地应用于军用通信、民用通信以及卫星通信等航天测控领域。直接序列扩频通信系统的抗干扰方法是在不增大扩频增益的条件下,利用有用信号和干扰信号频谱之间的差别,通过处理接收端解扩之前的信号,从而达到抑制干扰的目的。但是,由于人为等恶意的干扰,常规的直扩系统不能完全满足实际通信中的抑制干扰的能力,因此就需要运用多种算法及干扰抑制技术来处理通信过程中的干扰。本文目的是抑制直扩通信系统中的窄带干扰,重点对直扩系统中的时域干扰抑制算法进行了研究,仿真分析了自适应LSL滤波算法抑制窄带干扰的性能,通过分析LMS自适应滤波算法及步长调整规则,提出了一种新的变步长自适应滤波算法,并且取得了理论预期的效果。这种算法比之前已存在的算法优势在于：收敛速度更快,收敛精度更高,稳态误差更小。论文主要工作如下：1.搭建了基于MATLAB的仿真模型,通过分析直扩系统的调制方式及接收机结构,对其抗干扰能力进行了仿真,并通过实验证明了在窄带干扰下直扩系统引入干扰抑制的必要性,分析了音频干扰和自回归(AR)干扰的数学模型和特性。2.论文研究了自适应滤波技术,分析了在时域条件下,较为常用的线性滤波算法和非线性滤波算法,并研究了LMS自适应滤波算法及归一化LMS自适应算法。在传统横向滤波器的结构基础上,LSL格型算法可基于前向预测误差和后向预测误差,从而解决LMS算法在稳定失调和收敛速度方面难以协调的问题。通过仿真分析,该算法不仅具有LMS算法的较高效率性和较快收敛速度的优势,而且在扩频通信系统中对抑制窄带干扰的性能有明显的提升。3.为抑制窄带信号并减少其对直接序列扩频通信系统的干扰,研究了一种新的变步长LMS算法处理信号。根据步长调节准则,分析了函数调整的特点,在对原有LMS算法研究的基础上,结合双曲正割函数设计了新的滤波方法,用来调整步长μ(n)及误差e(n)的非线性关系。对算法性能及学习曲线进行理论分析表明,该算法提高了收敛速度,提升了收敛精度,降低了稳态时的误差。在MATLAB中通过搭建直接序列扩频通信系统,分析研究结果表明该算法优于已有的算法,能更准确的预测及抑制存在于有用信号中的音频噪声信号,增强了直扩通信系统的抗干扰性能。论文重点分析了LMS自适应滤波算法,探究了在直扩通信系统下,新算法对存在于有用信号中的窄带干扰较强的抑制能力。
【学位授予单位】：西安邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN914.42

【参考文献】

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1 高鹰,谢胜利;一种变步长LMS自适应滤波算法及分析[J];电子学报;2001年08期

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本文编号：1187101