直接序列扩频信号窄带干扰抑制技术研究与实现

摘要

凭借自身的抗干扰特性,直接序列扩频系统在现代通信中得到了广泛的应用。然而由于受到可用带宽、实现复杂度等条件限制,直扩系统的抗干扰能力终究有限。一旦干扰信号的功率超过了直扩系统的干扰门限,直扩系统的性能将恶化,甚至不能正常工作。
　　论文研究了直扩信号的窄带干扰抑制技术,设计了三通道直扩信号的窄带干扰抑制方案,完成了干扰抑制软件的FPGA实现,并针对各项功能和指标,进行了详细的测试。全文主要工作如下:
　　首先,设计了基于码辅助技术的三通道直扩信号窄带干扰抑制方案:
　　(1)利用仿真验证了码辅助算法里分组长度M和干扰抑制性能的关系,确定了满足工程实现需求的分组长度M12;
　　(2)引入了延时分路,只增加很少的资源消耗,使得改进方案的干扰抑制性能比传统码辅助技术提高约0.6dB/Hz;
　　(3)利用部分更新 RLS算法,设计了三通道复用自相关矩阵更新模块的架构。与各通道独占自相关矩阵更新模块的架构相比,新架构降低资源消耗约60％,且干扰抑制性能无明显差异。
　　其次,给出了三通道直扩信号窄带干扰抑制方案在 FPGA上的详细设计。自顶向下设计了干扰抑制方案在 FPGA上的实现细则,包括软件总体架构,子模块划分,接口定义和约束,以及主要模块的处理流程。
　　最后,完成了三通道直扩信号窄带干扰抑制软件的性能测试。结果表明,干扰抑制软件实现了射频衰减控制和输出功率控制的功能;而且,在信号载噪比最低(56.5dB/Hz),干信比最强(单音34dB,窄带27dB)的情况下,经干扰抑制处理,达到了系统载噪比损失不超过2.5dB/Hz的要求,满足了 I路误码率不超过81,Q路误码率不超过71的指标。
　　本文设计的窄带干扰抑制软件,是作为独立模块加在直扩信号接收机前端的,并未影响现有接收机结构。在目前的直扩系统中,具有较强的可移植性和实用性。

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表目录

缩略词表

主要数学符号表

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 全文主要工作及贡献

1.3 论文结构及安排

第二章 窄带干扰抑制技术研究现状

2.1 直接序列扩频系统

2.2 常见窄带干扰分类和模型

2.3 直扩信号的窄带干扰抑制技术

2.4 小结

第三章 窄带干扰抑制技术需求分析

3.1 应用场景

3.2 功能需求

3.3 指标需求

3.4 小结

第四章 窄带干扰抑制技术总体设计

4.1 关键技术分析

4.2 软件总体架构

4.3 小结

第五章 窄带干扰抑制技术方案实现

5.1 实现平台及资源汇总

5.2 FPGA详细设计

5.3 资源消耗分析

5.4 小结

第六章 窄带干扰抑制技术测试分析

6.1 测试场景

6.2 射频衰减控制测试

6.3 输出功率控制测试

6.4 载噪比损失测试

6.5 误码率测试

6.6 小结

第七章 结束语

7.1 全文工作总结

7.2 下一步工作的建议

致谢

参考文献

个人简历

攻读硕士学位期间的研究成果

学位论文评审后修改说明表