直扩系统中多窄带干扰抑制算法研究及系统实现

摘要

直接序列扩频通信系统其抗干扰能力由扩频增益决定，可以通过增加扩频码长和带宽来增加扩频增益，但由于带宽和技术方面的限制扩频增益总是有限的。窄带干扰由于其功率谱密度比宽带干扰高得多，所以它对DSSS系统的破坏性很强，仅靠系统自身的抗干扰能力很难保证系统正常工作。因此需引入自适应干扰抑制技术。　　该文详细介绍和分析了时域线性自适应滤波技术、时域非线性自适应滤波技术、时域新自适应算法和频域自适应滤波技术的原理和性能，并且使用计算机进行了仿真。由于时域算法的实时性很难达到，而频域算法不但对多窄带干扰的抑制性能较好，而且算法中的快速傅立叶变换(FFT)在实际中也容易实现，整个算法的实时性容易达到，文中选用频域算法在硬件系统上进行实现。　　该文提出了一种基于数字中频技术的直扩系统多窄带干扰抑制器实现方案，并且使用CadencePSD设计原理图和PCB布线。中频信号通过高速A/D芯片进行中频欠采样后送入数字下变频(DDC)芯片，将信号搬到基带并且将采样速率降为chip速率的2倍送入FIFO进行缓冲，当FIFO中的数据满时通知DSP启动DMA从FIFO读一块数据进行窄带干扰抑制，处理完后的数据通过DSP中的串口输出。数字下变频芯片使用FPGA来配置，配置程序由DSP的定时器0输出一个正脉冲来启动。　　最后在CCS软件开发平台上实现了频域自适应抑制算法。程序由两部分构成，主程序采用C语言配置DSP和各外设的控制寄存器;核心处理程序采用C程序调用汇编子程序的方法实现。汇编子程序使用线性汇编通过汇编优化器进行优化得到。通过逻辑分析仪和CCS中的相关工具可以看出该算法可以有效地抑制多窄带干扰，并且能够达到实时性。为了能够实现DSP的自举，需要将程序烧写到系统的FLASH芯片中，该文还对DSP通过16位FLASH自举过程进行了研究，并编写了FLASH烧写程序。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1扩频通信技术介绍

1.1.1扩频通信技术原理

1.1.2扩频通信技术的优势

1.2直扩通信系统自适应抑制的必要性

1.3国内外研究现状

1.4本研究课题来源及论文章节安排

第二章DSSS系统多窄带干扰抑制技术简介

2.1直扩系统工作原理与组成

2.1.1直扩系统的工作原理

2.1.2扩频通信中的伪随机序列

2.2干扰抑制系统模型

2.3自适应滤波技术简介

2.3.1可编程滤波器的结构

2.3.2自适应算法

2.4窄带干扰抑制技术分类

2.5本章小结

第三章多窄带干扰的自适应抑制技术研究

3.1时域窄带干扰抑制技术

3.1.1自适应线性预测滤波

3.1.2自适应非线性预测滤波

3.1.3一种新的自适应滤波快速算法应用于窄带干扰抑制

3.1.4时域自适应滤波器性能仿真

3.2窄带干扰的频域抑制技术

3.2.1频域干扰抑制技术原理

3.2.2频域自适应干扰抑制滤波器

3.2.3频域自适应滤波器的性能分析

3.2.4频域自适应滤波器的性能仿真

3.3本章小结

第四章基于软件无线电结构的多窄带干扰抑制器的实现

4.1软件无线电技术简介

4.1.1软件无线电系统结构

4.1.2数字中频的关键技术

4.2多窄带干扰抑制器的方案设计

4.2.1系统结构及信号处理流程

4.2.2各芯片选取方案及原理介绍

4.3多窄带干扰抑制器的板级实现

4.3.1使用Cadence设计电路板的流程

4.3.2电路板设计及调试时的注意事项

4.4本章小结

第五章频域自适应干扰抑制算法在TMS320C6701上的实现

5.1 CCS开发平台简介

5.1.1 CCS工程文件结构

5.1.2 COFF目标文件结构

5.2基于TMS320C6701的频域自适应干扰抑制算法的实现

5.2.1主程序的实现

5.2.2 DMA1中断服务程序的实现

5.2.3程序运行结果

5.3 DSP程序的FLASH引导方法实现

5.3.1 DSP与FLASH的连接及编程方法

5.3.2 bootloader的实现

5.3.3可烧写文件的生成

5.3.4 FLASH在线烧写程序

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢