一种短波ofdm系统窄带干扰消除技术--徐慧军

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1、东华大学研究生课程论文封面教师填写：得分任课教师签名年月日学生填写：姓名徐慧军学号2121134专业电子与通信工程导师许武军课程名称现代通信技术任课教师陈光课程学分2上课时间2012至2013学年第二学期星期一递交时间2013年6月19日本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的课程论文，是本人独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：

2、一种短波OFDM系统窄带干扰消除技术专业：电子与通信工程姓名：徐慧军学号：2121134摘要：鉴于短波OFDM系统的频带较宽，很容易受到传统短波电台窄带的干扰，且当干扰严重时性能恶化的现状，提出了一种短波OFDM系统窄带干扰消除技术。该技术是以自适应子载波为基础，在接收端估计窄带干扰的位置和幅度等信息，然后将受窄带干扰影响的子载波关闭，并通过反馈信道将关闭子载波的信息反馈至发送端，使之在后续的通信过程中关闭这部分子载波。仿真结果表明：在信道估计准确的前提下，采用此消除技术的系统性能指标与无窄带干扰系统的误码率性能指标基本一

3、致，对改善短波OFDM通信系统性能具有实际意义。关键词：短波正交频分复；用窄带干扰；短波信道模型；自适应子载波短波通信具有设备简单、抗摧毁性强和传输距离远等显著优点，因而得到广泛应用。但，短波信道由于频带窄、衰落和多径干扰严重，长期以来只能传输话音、报文和低速率的数据。OFDM技术具有频带利用率高、传输速率高和抗干扰等优点，Nilsson提出OFDM技术运用到短波数据通信中，能够有效地克服干扰和提高传输速率，适合军事通信和保密通信。文献提出一种用于短波OFDM系统的相对门限干扰消除器，其基本思想是在接收端设置相对门限，作为

4、信道估计的参考标准，如果子载波的幅度超过此门限即认定这个子载波上存在窄带干扰，在接收端将存在窄带干扰的子载波关闭以提高系统的信噪比指标。本文提出了一种短波OFDM系统窄带干扰消除技术，其基本思想是基于频谱感知在接收端估计出短波OFDM系统中窄带干扰的位置和幅度等信息，再关闭受窄带干扰影响的子载波，将关闭子载波的信息通过反馈信道反馈至发送端，使之在通信过程中关闭该子载波。其实现的前提是系统受到的窄带干扰具有短时稳定性，即在一个较短的时间内认为窄带干扰保持不变。1.窄带干扰消除模型短波窄带干扰消除系统框图如图1所示，此系统是在

5、短波OFDM系统的基础上，增加了信道估计、自适应控制器和反馈信道信道。估计的主要功能是对窄带干扰进行估计。通过一定的算法，对FFT后的信号进行分析，估计出其中的窄带干扰的位置和功率等信息。假设信道估计已经完成，其估计结果可直接作为其他相关工作的依据。接收端自适应控制器有2个功能：根据信道估计的结果生成控制信令Sfd，控制接收端的自适应子载波模块进行自适应子载波扣除；将控制信令Sfd通过反馈信道发送到发送端自适应控制器，控制发送端自适应子载波模块进行与接收端完全相同的自适应子载波扣除。发送端自适应控制器有2个功能：根据从反馈

6、信道接收的信令Sfd控制自适应子载波模块进行自适应子载波扣除；将Sfd通过反馈信道发回接收端自适应控制器与接收端自适应控制器发出的控制信令进行比对确认。反馈信道为双向信道，设从接收端到发送端为正向信道，从发送端到接收端为反向信道。正向信道的输入为Sfd，输出为S'fd，送至发送端自适应控制器；反向信道的输入为S'fd，输出为S"fd，送至接收端自适应控制器。自适应子载波技术是在收发两端将信道条件恶劣的子载波自动关闭，不在上面传输比特，以提高系统的平均误码率性能。图2是自适应子载波的原理图，系统各部分的功能为：发送端。首先，

7、根据从接收端反馈的控制信令，确定可用的子载波数目和位置；然后按照可用子载波数目来选择系统输入的串行比特数据数目；最后，将输入的比特数据自适应的分配到可用的子载波上，在那些窄带干扰严重的子载波上不分配比特数据，就相当于将这部分子载波关闭掉。接收端。首先，根据信道估计的窄带干扰的信息来确定可用的子载波数目和位置；然后，根据估计结果生成控制信令控制接收端自适应子载波模块进行自适应子载波扣除，同时将此控制信令反馈到发送端；最后，系统只在无窄带干扰的子载波上接收比特数据。系统的工作过程：发送端自适应控制器根据接收到的信令S'fd来进

8、行自适应子载波扣除，并将S'fd发回接收端；接收端将收到的信令S"fd和发出的信令Sfd进行比对，如果比对结果一致，说明反馈信道可靠，如果结果不一致，则需重新进行反馈；从短波信道输出的信号经变频、A/D、移除GI、S/P和FFT等处理后，进行信道估计，得到受窄带干扰影响的子载波的位置、数目等信息，并据此