基于變換域窄帶干擾抑制技術(shù)研究及FPGA實現(xiàn).pdf

1、直接序列擴頻技術(shù)是寬帶通信中比較重要的通信方式,由于具有很多優(yōu)點被很多現(xiàn)在的和未來的蜂窩通信系統(tǒng)所采用,應(yīng)用于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、衛(wèi)星通信、短距離無線通信等領(lǐng)域中。雖然直接序列擴頻技術(shù)具有一定的抗窄帶干擾能力,它的窄帶干擾抑制能力主要由擴頻增益和信干比來確定,而直擴通信系統(tǒng)的偽隨機序列周期由于硬件實現(xiàn)等因素限制不能過大,使得在接收端的解擴模塊中不能簡單地使用帶通濾波器抑制頻譜擴展后的窄帶干擾。因此,研究直接序列擴頻系統(tǒng)中的窄帶干

2、擾抑制算法來減少窄帶干擾對系統(tǒng)正常通信的影響是很有必要的。
　　本文主要研究變換域窄帶干擾抑制技術(shù),主要過程是將時域信號投影到頻域中,采用一定的措施檢測出窄帶干擾信號并消除它,最后通過反變換恢復原始信號。深入研究了基于FFT變換和小波包變換的窄帶干擾抑制技術(shù),并選取前一種作為工程實現(xiàn),使用Verilog HDL語言在FPGA芯片上實現(xiàn)了該抑制算法的硬件電路。
　　首先,研究了基于FFT變換域窄帶干擾抑制技術(shù),利用擴頻信號的頻

3、譜表現(xiàn)比較平坦而窄帶干擾幅度較大且頻帶相對較窄的不同特性,在精確判別窄帶干擾在頻帶中駐留的位置的前提下,對含有窄帶干擾的子帶實施置零處理,以達到抑制窄帶干擾目的。重點討論了各種加窗函數(shù)與信噪比損失的關(guān)系,重疊復用法減輕由于截斷數(shù)據(jù)帶來的信號扭曲程度,隨后還研究了常見的一些閥值處理算法:分段門限法、中值濾波算法、λ算法。MATLAB仿真結(jié)果表明該算法在對窄帶干擾駐留子帶精確定位的前提下,采用合理的閥值算法,可以完全濾除直擴系統(tǒng)中的窄帶干擾

4、。
　　其次,小波包變換自身有抑制干擾信號的能力,但是處理過程中連同有用信號一起剔除,損失了有用信號。本文采取的抑制算法是將小波包變換與 LMS算法結(jié)合在一起,小波包變換等同于理想濾波器組,實現(xiàn)輸入信號的二叉樹分解,引入能量聚集度和左右節(jié)點功率比快速判斷受干擾的子帶位置,并采用LMS算法根據(jù)窄帶干擾能量大小自適應(yīng)地調(diào)整濾波器抽頭系數(shù)來達到目的。MATLAB仿真結(jié)果表明該算法運算時間長,實現(xiàn)過程較為復雜、計算量也較大,但干擾定位比較