多載波擴頻信號陣列接收抗干擾技術(shù)研究.pdf

1、近年來，天線陣列信號處理技術(shù)由于在消除空域干擾、提高無線通信容量和質(zhì)量方面的突出表現(xiàn)而引起了廣泛的關(guān)注。天線陣列信號處理技術(shù)應(yīng)用于擴頻通信系統(tǒng)將提高擴頻通信系統(tǒng)的抗干擾性能，目前已有大量的研究集中在直擴信號的天線陣列接收技術(shù)。已有文獻證明了在部分頻帶干擾環(huán)境下多載波擴頻技術(shù)比直擴技術(shù)具有更好的性能。本文以增強干擾抑制能力為目標(biāo)，研究了多天線接收多載波擴頻信號的若干問題，利用多載波擴頻信號的頻率分集特性增強天線陣列抑制干擾能力，取得了一定

2、的有益結(jié)果。 本文首先研究了擁擠干擾環(huán)境下的多載波擴頻信號的天線陣列接收問題，并提出了一種針對多載波擴頻信號的天線陣列接收算法。擁擠干擾環(huán)境指干擾個數(shù)大于波束形成波束形成自由度的環(huán)境。擁擠干擾環(huán)境下陣列往往難以保證對期望信號有足夠強的增益，不利于信號的檢測和判決。該算法利用期望信號在不同子載波信道中的相關(guān)性估計到達方向，然后利用空間譜分析估計干擾信號的空間分布，最后按照最大輸出信噪比準(zhǔn)則計算天線陣列加權(quán)矢量。該算法保證對期望信號

3、有足夠強度響應(yīng)，并將方向圖零點放置在干擾信號成簇的方向。仿真實驗表明在相同的擁擠干擾環(huán)境下，本文的算法的誤碼率性能明顯優(yōu)于最佳波束形成器。 針對實際應(yīng)用中一種典型的干擾信號—隨機跳時干擾，本文提出了一種用于多載波擴頻信號的空域最小二乘算法。隨機跳時干擾信號在時間上隨機出現(xiàn)，常常是非平穩(wěn)的，傳統(tǒng)的基于信號統(tǒng)計信息的算法無法有效將其抑制?？沼蜃钚《怂惴ㄡ槍σ淮纬闃訑?shù)據(jù)進行處理，主要應(yīng)用于雷達系統(tǒng)，本文算法將其應(yīng)用于通信系統(tǒng)，與應(yīng)用

4、于雷達系統(tǒng)的算法相比較具有以下特點：(1)不需要估計期望信號的到達方向，因此也不受到達方向估計誤差的影響；(2)實現(xiàn)相干多徑的相干合并。該算法將不同子信道的濾波輸出互相作為參考信號，由于期望信號的相關(guān)性，不同子載波信道的濾波輸出將同時漸進收斂于期望信號。 本文最后給出了一種針對多載波直擴信號的空-時二維最小輸出能量算法，結(jié)合空-時二維處理與頻率分集合并處理，為干擾抑制問題提供更多的濾波自由度?？?時二維濾波同時利用信號的空間方向

5、性和時間相關(guān)性，比單獨利用信號空間方向性具有更優(yōu)的濾波解。最小輸出能量算法在保持輸出期望信號強度的約束下使輸出能量最小化，被證明了與基于訓(xùn)練序列的MMSE算法具有等價的性能，且僅要求期望信號的擴頻碼信息和碼片定時，不需要訓(xùn)練過程，適合于抗干擾通信下的盲干擾抑制問題。本文提出的算法將空-時二維濾波處理與多載波信號頻率分集合并處理相結(jié)合，當(dāng)多載波直擴調(diào)制使用通用方案時進行非相干合并，在某些特定多載波直擴調(diào)制方案下進行相干合并。計算機仿真驗證