基于数字信号处理的无源互调干扰对消

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1、基于数字信号处理的无源互调干扰对消张序琦2016年1月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540基于数字信号处理的无源互调干扰对消作者姓名张序琦学院名称信息与电子学院指导教师安建平教授答辩委员会主席李祥明教授申请学位工学硕士学科专业信息与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月TheCompensationofPassiveIntermodulationBasedonDigitalSignalProcessingCandidateName：XuqiZhangSchoolorDepartment:Info

2、rmationandElectronicFacultyMentor:Prof.JianpingAnChair,ThesisCommittee：Prof.XiangmingLiDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor：InformationandCommunicationDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成

3、果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要无源互调是无源器件在一定环境下出现非线性特性时，产生了新的频率分量的现象。在当前的无线通信与卫星通信中，通常采用收发共用天线的形式，这样发射信号经由天线、双工器等无源器件时产生的无源互调干扰可能会落入接收信号的频带内，对接收信号

4、产生干扰。本文针对可能落入接收机频段的无源互调产物，利用Volterra级数建立了其数学模型。针对双载波BPSK与QAM信号所产生的无源互调干扰，推导了其时域表达式，将其简化为类似调制信号的形式，并利用实测信号对其进行验证，修正了模型中的参数。设计了一种无源互调干扰对消的方法，其根据无源互调干扰的数学模型，对实际干扰进行估计，进而将其对消。其中，在接收机处对接收信号中的无源互调干扰进行频率、相位及延时的估计时，类比了成对载波多址技术，通过计算接收信号与本地无源互调干扰模型相关值的方法，对干扰信号进行时频二维估计，得到实际干扰

5、信号与本地干扰模型的时延与频率偏移。在进行了时延与频偏补偿后，同样利用相关累加的方法可以计算出相位偏移。最后，利用LMS自适应滤波器对干扰信号进行估计与跟踪，以应对无源互调干扰的时变特性。经过自适应滤波后的输出即为消除了无源互调干扰信号。该算法简单有效，易于进行硬件实现。为了验证上述算法，设计并实现了一套具有完整传输链路，能够进行误码率测试的硬件验证平台，该平台基于FPGA实现了中频信号的产生与处理，可以在中频与射频两种模式下工作。在该平台上实现了上述无源互调干扰抑制算法，经过测试验证了该算法具有良好的性能，可以获得超过20

6、dB的误码率增益。关键词：无线通信，卫星通信，无源互调，干扰对消，数字信号处理，FPGA硬件实现1北京理工大学硕士学位论文AbstractPassiveintermodulationisapassivedevicenonlinearcharacteristicsappearincertainenvironments,toproduceaphenomenonnewfrequencycomponents.Incurrentwirelesscommunicationsandsatellitecommunications,andge

7、nerallytaketheformofreceivingcommonantenna,sothattransmitsignalsviaapassiveantenna,diplexerandotherpassivecomponentsgeneratedwhentheintermodulationinterferencethatmayfallwithinthefrequencybandofthereceivedsignal,forreceivedsignalinterference.Thispapermayfallintothe

8、receiverbandpassiveintermodulationproducts,theuseofVolterraseriesestablisheditsmathematicalmodel.Designedapassiveintermodulationinterferencecance