直接序列扩频通信系统中基于循环平稳模型的抗干扰技术研究

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1、上海交通大学博士学位论文直接序列扩频通信系统中基于循环平稳模型的抗干扰技术研究姓名：龚向阳申请学位级别：博士专业：电路与系统指导教师：胡光锐;陈豪20030201中文摘要*直接序列扩频通信系统中基于循环平稳模型的抗干扰技术研究摘要扩频通信以隐蔽性好保密性强和抗多径衰落在军用和民用领域获得了广泛的应用更重要的是扩频通信系统在窄带干扰环境下表现出良好的性能但是对于一定的扩频增益系统有一定的干扰容限当干扰强度超过干扰容限时系统性能急剧恶化在解扩前进行干扰抑制能够有效提高系统性能不需要改变原有硬件条件是一种经济可行的方法本文的主要研究内容是扩频通信系统抗干扰算法主要研究目的是在

2、干扰条件下保证通信系统的正常进行研究成果作为一种抗干扰途径应用到军用通信卫星的有效载荷中去常用干扰抑制技术为扩频信号和干扰建立平稳模型从平均意义上来描述信号利用信号的时域相关性能来抑制干扰可以分为两大类变换域处理和时域的横向滤波器变换域处理技术就是将接收信号进行傅立叶变换重叠变换等等在变换域中对干扰加以抑制本文通过分析扩频信号的产生机理得出由于扩频序列的周期性使用扩频信号成为循环平稳信号建立扩频信号的扩频序列相关循环平稳模型可以保留更多信息其中包括扩频序列的周期性扩频信号是一种循环平稳信号循环频率为数据传输率的整数倍具有谱相关一般的横向滤波器不能抽取信号的谱相关本文采用

3、FRESH滤波器抽取循环平稳信号的谱相关FRESH滤波器是一个横向滤波器组各子滤波器为横向滤波器处理输入信号的相应频移成分子滤波器抽取信号的时域相关性能子滤波器组合抽取谱冗余仿真实验结果表明抽取扩频序列相关谱冗余能够获得较横向滤波器更低的误码率本文通过分析单音干扰和窄带高斯噪声的产生机理得出两种干扰是载波相关循环平稳信号建立载波相关循环平稳模型可以揭示出隐藏于干扰中的谱相关特性采用两分支FRESH滤波器抽取干扰的时域相关性和频域相关性采用三分支FRESH滤波器不但可以抽取干扰的时域相关性和干扰的频域相关性而且可以抽取扩频信号的频域相关性仿真实验结果表明能够获得较基于*国

4、防科技预研项目203T0480,国防科技重点实验室基金项目99JS63.3.1.JW0301 国家自然科学基金项目60172018I上海交通大学博士学位论文横向滤波器的扩频接收机更好的性能本文根据循环均值的定义利用扩频信号与单音干扰循环频率的不同对接收信号采用单音分离算法估计单音干扰然后从接收信号中减去得到扩频信号的估计进一步分析表明采用循环均值分离干扰等效于傅立叶变换域干扰抑制仿真实验结果表明该算法能够有效地抑制单音干扰表现出较横向滤波器更好的效果本文通过分析扩频信号的数字调制方式得出扩频信号由于码片周期的存在具有码片周期相关谱冗余同时干扰数据周期的存在使得干扰具有数

5、据周期相关谱冗余两者统称为波特率相关谱冗余对接收信号进行码片率抽样由于扩频信号的码片率远远高于干扰的数据率干扰的谱冗余得以保留进而采用FRESH滤波器抽取波特率相关谱冗余仿真实验结果表明相对横向滤波器而言能够降低接收机的误码率一般的自适应干扰对消器基于平稳模型的二阶累积量使得自适应滤波器的收敛受到不相关噪声的影响本文考虑到高阶累积量对高斯噪声不敏感建立干扰的平稳非高斯模型采用基于高阶累积量的自适应干扰对消器来抑制干扰消除了不相关噪声的影响采用高阶累积量也有不利的一面那就是计算量大大增加本文采用干扰的循环平稳模型基于二阶循环累积量SOCS自适应干扰对消器AIC-SOCS来

6、抑制干扰计算源信号和参考信号的循环二阶累积量自适应调整对消器中滤波器系数与基于二阶累积量的自适应干扰对消器AIC-SOS相比较能有效消除不相关高斯噪声的影响与采用高阶累积量的自适应干扰对消器相比能降低运算复杂度仿真试验表明AIC-SOCS能够有效抑制干扰关键词扩频通信抗干扰循环平稳过程高阶累积量循环累积量自适应滤波器注本课题属秘密级故文中省略了某些算法和方案的具体细节特作说明IIAbstractINTERFERENCEREJECTIONBASEDONCYCLOTATIONARYMODELINDIRECTSEQUENCESPREADSPECTRUMCOMMUNICATIO

7、NSYSTEMSABSTRACTDirectSequence(DS)SpreadSpectrum(SS)communicationsystemsarewidelyusedincivilandmilitaryfieldfortheirappealingcharacteristics,includingmultipleaccessingcapability,lowprobabilityofintercepttransmissionandmultipathrejection.Theirmostimportantassetis,however,t