基于小波变换的直扩系统中窄带干扰抑制算法研究

摘要

直接序列扩展频谱(DSSS)通信系统所固有的扩频增益可以抑制信道中有意或无意的干扰。由于频率资源是有限的，当遇到大功率干扰信号时，不能单纯依靠增大系统扩频增益来抑制干扰。因此需要借助信号处理技术来提高系统的抗干扰能力。 传统的小波变换抑制直扩系统中窄带干扰是建立在假设直扩信号的频谱为白色谱的前提下。但是在实际扩频系统中，由于接收机复杂度和信道带宽受限等原因，要求扩频序列的周期不能过大，否则将导致其频谱的色化现象较为严重，同时，系统也有改变扩频序列周期的可能，这使得实际信道中直扩信号的频谱不再是白色谱。在这种情况下，若各子带内仍采用固定的门限数值显然是不适当的，将严重影响系统抑制窄带干扰的性能。 为了弥补传统小波变换采用固定门限抑制直扩系统中窄带干扰的弊端。本文在采用小波包变换的基础上结合自适应能量判决门限法AET算法，提出了基于AET的小波变换抑制直扩系统中窄带干扰的改进算法。根据直扩信号的频谱特征动态设定各子带的阈值，使各子带的阈值与该子带直扩信号的能量值呈线性关系，来提高系统抗窄带干扰能力。 经过理论推导及仿真证明，相对于传统固定门限的小波变换抑制直扩系统中窄带干扰，本文提出的基于自适应能量判决门限的小波变换抑制直扩系统中窄带干扰的方法在同层数分解的情况下，使系统抗干扰性能提高了4dB：系统在自适应能量判决门限的消噪情况下，随着分解层数的增加，改进算法消噪效果可使系统性能逐步提高，较传统固定门限抑制算法，其窄带干扰抑制性能有一定程度的提升。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1本课题的研究背景及研究意义

1.2直扩系统中窄带干扰抑制技术的研究

1.3基于小波变换的直扩系统抑制窄带干扰的现状

1.4问题的提出

1.5本文的研究内容及章节安排

第2章直扩系统抑制窄带干扰的理论基础

2.1扩频通信基本原理

2.1.1直接序列扩频通信系统

2.1.2伪随机序列

2.1.3直扩系统抗窄带干扰原理

2.2直扩系统中窄带干扰抑制技术

2.3本章小结

第3章基于小波变换的直扩系统窄带干扰的抑制

3.1小波变换的基本理论

3.1.1连续小波变换

3.1.2连续小波变换的离散化

3.1.3多分辨率分析

3.1.4尺度函数ψ(t)和小波函数ψ(t)

3.2小波分解的塔式算法—Mallat算法

3.3应用小波包变换抑制直扩系统中窄带干扰

3.3.1多进制小波包变换

3.3.2复小波包变换

3.3.3干扰抑制算法

3.4本章小结

第4章小波变换抑制直扩系统中窄带干扰的改进算法

4.1应用小波变换抑制直扩系统中窄带干扰的工作原理

4.1.1小波分析用于降噪的准则及过程

4.1.2小波降噪的基本模型

4.1.3噪声在小波分解下的传播性质及噪声强度的估计

4.2自适应能量判决门限

4.3小波包变换抑制直扩系统中窄带干扰和改进算法

4.3.1改进算法数学模型

4.3.2小波变换分解层数的选取

4.4傅立叶变换与小波的对比

4.5本章小结

第5章性能分析及仿真

5.1系统仿真模型及参数设计

5.2算法性能分析

5.2.1干扰抑制性能分析

5.2.2误码率性能分析

5.2.3层数选取对干扰抑制性能的影响

5.3仿真平台的GUI实现

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文和取得的科研成果

致谢