【正文】 as been widely used in the field of military and civilian munication. and quickly e into public life acpanying the GPS satellite positioning, CDMA or 3G mobile phones and other products. The basic principles of spread spectrum munication, the main characteristics and working methods are introduced, narrowband interference suppression algorithm is discussed in the direct sequence spread spectrum munication. Four kinds of interference suppression schemes are listed, after analysis, and finally lapped transform interference suppression algorithm based on FFT is simulated using simulink of MATLAB. In simulation, speed of digital information is 1Kb/s, rate of spreading code is 255Kb/s, the frequency of carrier is 510KHz, SNR of Gaussian white noise munication channel is 10dB, frequency of interference is 510KHz, ratio of signal and interference is 2dB. Simulation results show that the interference suppression technique based on FFT can effectively suppress interference to achieve the desired results. Key words: Spread spectrum munication。由于擴(kuò)頻通信獨(dú)具特色， 自誕生之日起，就受到軍方的極大重視。 FFT lapped transform. 直序擴(kuò)頻通信中窄帶干擾抑制算法研究 目 錄 1 緒論 .............................................................1 2 課題研究的背景與意義 .............................................2 課題研究的背景 .................................................2 課題研究的意義 .................................................2 3 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)介紹 .................................................3 擴(kuò)頻的概念 ......................................................3 擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ) ............................................3 擴(kuò)頻通信的主要性能指標(biāo) ........................................4 擴(kuò)頻通信的主要特點(diǎn) ............................................4 擴(kuò)頻通信原理及工作方式 ..........................................6 擴(kuò)頻通信的工作原理 ............................................6 擴(kuò)頻通信的工作方式 ............................................7 4 直序擴(kuò)頻通信中窄帶干擾抑制算法研究 ................................9 時(shí)域線性自適應(yīng)算法 ..............................................9 時(shí)域非線性自適應(yīng)算法 ...........................................11 頻域自適應(yīng)算法 .................................................12 FFT 重疊變換干擾抑制算法 .......................................14 5 窄帶干擾抑制算法的仿真 ...........................................18 干擾信號(hào)的產(chǎn)生 .................................................18 干擾抑制模塊的仿真 .............................................20 仿真結(jié)果分析 ...................................................29 結(jié)束語(yǔ) .............................................................33 參考文獻(xiàn) ...........................................................34 致謝 ...............................................................35 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（ 20xx） 1 直序擴(kuò)頻通信中窄帶干擾抑制算法的研究 1 緒論 隨著 人類社會(huì)進(jìn)入信息社會(huì)，通信現(xiàn)代化是人類社會(huì)進(jìn)入信息時(shí)代的重要標(biāo)志。 擴(kuò)頻 信號(hào)接收一般分為兩個(gè)步驟，即解擴(kuò)和解調(diào)，這是系統(tǒng)的性能優(yōu)劣的關(guān)鍵。 擴(kuò)頻 系統(tǒng) 本就 是 一種 碼分多址通信系統(tǒng)。 為了 滿足日益增長(zhǎng)的民用通信需求，并有效地利用頻譜資源， 各國(guó) 提出了在數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信，衛(wèi)星移動(dòng)通信和未來(lái)的個(gè)人通信 中 采用 擴(kuò)頻 技術(shù)， 擴(kuò)頻 技術(shù) 現(xiàn)在廣泛應(yīng)用 在手機(jī)，無(wú)繩電話，微波通信，無(wú)線數(shù)據(jù)通信，遙測(cè)，監(jiān)控，報(bào)警系統(tǒng) 中 。典型的應(yīng)用包括 ： /數(shù)據(jù)通信 ； 互聯(lián)網(wǎng) ； （ Mbps）連接 ； ； e.“最后一公里”連接 ； 事件 ， 抗險(xiǎn)救災(zāi) 通信。在 接收端用相同的代碼同步接收 ， 解擴(kuò)和數(shù)據(jù)恢復(fù) ” 。為了充分利用有限的頻率資源，增加路徑的數(shù)目， 人們選擇不同調(diào)制方式，采用寬頻信道 （同軸電纜， 光纖 和 微波等 ），壓縮 頻 帶及其他措施，力爭(zhēng) 使得 傳輸介質(zhì) 中的 傳輸信號(hào)占用的帶寬盡可能窄。 擴(kuò)頻通信的主要性能指標(biāo) 干擾容限 和 處理增益 是 擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)中兩個(gè)重要的性能指標(biāo)。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（ 20xx） 5 圖 31 擴(kuò)頻系統(tǒng)抗干擾頻譜示意圖 可以看出， 由于 信號(hào)的接收過(guò)程中脈沖干擾，它是一個(gè) 被一次 “模 二相加 ”的過(guò)程 ， 可以被看作是一個(gè)擴(kuò) 頻 過(guò)程，帶寬將被擴(kuò)展，且有用的信號(hào)是一個(gè) 被二次 “模 二相加 ” 的過(guò)程 ， 是 解擴(kuò)過(guò)程，信號(hào)被恢復(fù)（壓縮） 后 ，確保高于干擾。 以這種方式，許多用戶在 一 直序擴(kuò)頻通信中窄帶干擾抑制算法研究 6 寬 頻帶上可以 同時(shí)通話 而不互相干擾。這里主要介紹直接序列擴(kuò)頻。 收、發(fā)端可提前約定使用同 一 偽碼 ，保證碼型的一 致。直擴(kuò)系統(tǒng)組成框圖如圖 33所示。簡(jiǎn)單的頻移鍵控如 2FSK，只有兩個(gè)頻率，分別代表傳號(hào)和空號(hào)。只要收發(fā)雙方的偽碼完全同步，就可以使得收發(fā)雙方的頻率合成器同步輸出。 上述兩種擴(kuò)頻方式可以組合起來(lái)，構(gòu)成 DS／ FH 混合擴(kuò)頻系統(tǒng)，是一種中心頻率在某一頻帶內(nèi)跳變的直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō) ,LMS 算法包括兩個(gè)基本過(guò)程：濾波過(guò)程和自適應(yīng)過(guò)程。如圖 41所示：原始輸人為有用信號(hào)與干擾之和 ,參考輸入是原始信號(hào)的延遲 (有用信號(hào)延遲后不相關(guān)，而窄帶干擾仍然具有相關(guān)性）。 0))]()([ 00 ?? nnE ?? ? 時(shí)， )]((E 2 ne =min。 在高速通信領(lǐng)域，實(shí)際 問(wèn)題對(duì)算法的計(jì)算量有很嚴(yán)格的要求，在自適應(yīng)濾波器權(quán)系數(shù)的更新中引人一定的非線性變換，可以在一定程度上簡(jiǎn)化權(quán)系數(shù)更新過(guò)程中的乘法運(yùn)算，并因此簡(jiǎn)化 LMS 自適應(yīng)濾波器的硬件或軟件 實(shí) 現(xiàn)。 這樣，第 k 塊輸入數(shù)據(jù)定義為 10)}( ??? LiikLx｛ ，其矩陣形式為 ，)1(),([)(A ?? kLxkLxkT ? )]1( ??lkL (412) 在各輸入數(shù)據(jù)塊的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，濾波器的權(quán)系數(shù)矢量 )(kw 保持不變，濾波器對(duì)輸入信號(hào)矢量 )( ikLx ? 的響應(yīng)輸出為 ???? )()()( ikLxkwikLy T ??? ???1M0 ,1,0),()(j j jjikLxk??， 1?L (413) 令 )( ikLd ? 表示期望相應(yīng)，則誤差信號(hào)為 )()()( ikLyikLdikLe ????? (414) LMS 算法的快速算法 一般選擇塊自適應(yīng)濾波器的長(zhǎng)度 L與濾波器長(zhǎng)度 M相等。 kMxkMx (),1( ? ，對(duì)于第 k 塊，定義 1?M 維的期望相應(yīng)矢量 為 )1(),([)( ?? kMdkMdkd , Fast Block LMS 算法在頻域內(nèi)可以用數(shù)字信號(hào)處理中的重疊保留法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其計(jì)算量比時(shí)域算法大大減少。 圖 44 Fast Block LMS 濾波器原理圖 圖 45 頻域限波技術(shù)的原理框圖 直序擴(kuò)頻通信中窄帶干擾抑制算法研究 16 圖 46 頻域限波的頻譜示意圖 圖 47 頻域限波技術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)學(xué)模型 在各種頻域陷波算法中，都必須在作 FFT 運(yùn)算前對(duì)時(shí)域信號(hào)序列進(jìn)行加窗處理 ,加窗是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。M 是 FFT變換的次數(shù) ； FFTN 是 FFT 變換的長(zhǎng)度 ； ?是衰減的系數(shù)。 圖 48 1/2 重疊加窗和干擾抑制原理框圖 由圖 48可見(jiàn) ， )(nx 是包含窄帶干擾的幘數(shù)據(jù)流， )(ny 是經(jīng)過(guò)重疊加窗和干擾抑制處理之后的恢復(fù)數(shù)據(jù)。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（ 20xx） 19 圖 51 bpsk 信號(hào)的產(chǎn)生單元 信號(hào)產(chǎn)生后，經(jīng)過(guò)信道加入高斯白噪聲和單音干擾，模塊如圖 52所示。每條支路的內(nèi)部組成基本與圖 45 相同。 圖 510 fft trans 模塊內(nèi)部仿真框圖 圖 510 中 Bufferl 模塊是緩沖器 ,用 于確定一次 FFT 變換的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)，其參數(shù)設(shè)置情況如圖 511 所示。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 511 所示。其內(nèi)部仿真框圖如圖 517 所示。 圖 58中的 inverse_C0nverti0n模塊為 IFFT 變換模塊 ,其作用是使大譜線處理過(guò)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行 FFT 反變換為原始的時(shí)域信號(hào)。其他 3 條支路模塊與 firstroad支路模塊基本相同，不同的只是各 支路的幀延時(shí)不等而已，各支路幀延時(shí)的設(shè)置可參照?qǐng)D 520來(lái)處理，此處就不重復(fù)介紹了。前 4個(gè)波形從上到下依次對(duì)應(yīng) firstroad? fourthroad 4 條支路各自的輸出信號(hào)，最后 一個(gè)波形為 firstroad? fourthroad 4 條支路輸出對(duì)齊合并之后的信號(hào)conbine。 仿真中， 數(shù)碼率為 1Kbps； 擴(kuò)頻碼率為 255Kb/s； 載波為 510KHz； 單音干擾中心頻率為 510KHz,信干比 2dB。學(xué)位論文從選題到實(shí)驗(yàn)到最后定稿，劉老師都精心的指導(dǎo)