非平穩(wěn)通信系統(tǒng)多用戶干擾特性分析與干擾抑制技術(shù)研究.pdf

1、隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展和移動(dòng)支付的迅速普及，移動(dòng)通信的安全性正受到越來越多的關(guān)注。碼分多址（CDMA）技術(shù)作為第三代（3G）移動(dòng)通信的關(guān)鍵接入技術(shù)，是在直接序列擴(kuò)頻技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，具有通信質(zhì)量高、保密性好、抗干擾性能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。跳頻通信是另外一種常用的擴(kuò)頻通信技術(shù)，采用高速跳變的頻段來傳輸信號(hào)以防止信號(hào)被截獲或者干擾。雖然擴(kuò)頻通信技術(shù)具備一定的信號(hào)瞬時(shí)頻譜隱藏或躲避能力，但從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度看，基于偽隨機(jī)過程的擴(kuò)頻通信信號(hào)仍然是一個(gè)

2、平穩(wěn)或循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)，檢測(cè)方仍然能通過譜相關(guān)等統(tǒng)計(jì)分析方法檢測(cè)到通信信號(hào)的存在，甚至通過大量的觀測(cè)和處理估計(jì)出部分或全部通信參數(shù)。本文設(shè)計(jì)的非平穩(wěn)通信系統(tǒng)從物理層信號(hào)產(chǎn)生機(jī)制上入手，從符號(hào)產(chǎn)生、擴(kuò)頻、調(diào)制等各個(gè)方面消除時(shí)間統(tǒng)計(jì)特性的平穩(wěn)性或循環(huán)平穩(wěn)性，使得通信信號(hào)難以被檢測(cè)和估計(jì)。該非平穩(wěn)通信信號(hào)物理波形具有較高的安全性，在對(duì)安全性要求高的移動(dòng)通信領(lǐng)域具有很高的研究價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
　　移動(dòng)通信系統(tǒng)中面臨的另一個(gè)不可忽視的問題

3、是干擾。在碼分多址系統(tǒng)中，由于各個(gè)用戶的擴(kuò)頻碼的非理想正交帶來的多址干擾會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的誤碼性能、降低系統(tǒng)容量。非平穩(wěn)通信系統(tǒng)也采用碼分多址接入，因此也存在類似的多用戶干擾（即多址干擾）問題。不同于傳統(tǒng)碼分多址系統(tǒng)中的多用戶干擾特點(diǎn)，非平穩(wěn)通信系統(tǒng)中由于參數(shù)隨機(jī)化的原因，多用戶干擾呈現(xiàn)隨機(jī)性和時(shí)變性，相比傳統(tǒng)系統(tǒng)復(fù)雜很多。
　　本文主要研究了非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及其多用戶場(chǎng)景下的多址干擾特性與干擾抑制方法。首先，本文分析了傳統(tǒng)CD

4、MA系統(tǒng)中多用戶干擾的產(chǎn)生原因，回顧了現(xiàn)有的抑制或消除多址干擾的多用戶檢測(cè)方法，為研究非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的多址干擾特性與干擾抑制提供理論參考。然后，本文詳細(xì)介紹了非平穩(wěn)通信信號(hào)的構(gòu)建，考慮到實(shí)現(xiàn)的困難，提出了基于聯(lián)合隨機(jī)化的非平穩(wěn)信號(hào)構(gòu)建方案并基于此方案給出了非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案，然后在搭載 Xilinx Virtex-6系列FPGA芯片的 ML-605開發(fā)平臺(tái)上完成了非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的數(shù)字中頻環(huán)回 VDHL實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證。接下來分析了基

5、于碼分多址技術(shù)的非平穩(wěn)通信系統(tǒng)多址接入方案，分析了在該多址方案下的非平穩(wěn)通信系統(tǒng)多址干擾特性。由于非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的多址干擾十分復(fù)雜，難以用數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確描述，因此本文從概率統(tǒng)計(jì)的角度仿真分析了非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的多址干擾的影響因素，包括隨機(jī)化對(duì)地址碼的互相關(guān)性的影響、載頻隨機(jī)化后的干擾概率和非平穩(wěn)通信系統(tǒng)在特定參數(shù)下的干擾概率、干擾帶寬的分布以及不同干擾帶寬下的信干比。最后，針對(duì)非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的多址干擾的特點(diǎn)，研究了從系統(tǒng)本身出發(fā)降低干擾的方