頻移濾波器信號分離的DSP實(shí)現(xiàn)及其抗干擾性能研究.pdf

1、本課題是國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“循環(huán)平穩(wěn)理論在復(fù)雜無線通信系統(tǒng)中的若干算法研究”(60472053)和江蘇省高技術(shù)研究項(xiàng)目“個人信息終端在智能化信息家電中的應(yīng)用技術(shù)研究”(BG2006002)的研究內(nèi)容之一,其主要任務(wù)包括頻移濾波器的性能分析、頻移濾波器的數(shù)字信號處理器(DSP,Digital Signal Processor)實(shí)現(xiàn)、頻移濾波器抗干擾應(yīng)用的研究以及家域網(wǎng)系統(tǒng)的開發(fā)四個方面。理論部分重點(diǎn)研究了直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)中的頻移濾波器窄

2、帶干擾抑制的性能分析和頻移濾波器在多個無線個域網(wǎng)接入家域網(wǎng)場景中的抗干擾應(yīng)用；實(shí)踐部分主要是參與在DSP平臺上實(shí)現(xiàn)用于頻譜重疊信號分離的頻移濾波器以及參與實(shí)現(xiàn)基于藍(lán)牙的家域網(wǎng)多重接入控制系統(tǒng)。 論文首先對直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)中的頻移濾波器窄帶干擾抑制進(jìn)行了性能分析。在循環(huán)平穩(wěn)理論和頻移濾波器原理的基礎(chǔ)上,提出了頻移濾波器在直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)中的窄帶干擾抑制模型與算法,分析了頻移濾波器最小均方誤差在不同訓(xùn)練序列下的等效性及其隨數(shù)據(jù)積累點(diǎn)

3、數(shù)變化的收斂特性,推導(dǎo)了基于近似高斯分布假設(shè)下系統(tǒng)誤碼率的表達(dá)式,分析了頻移濾波器和傳統(tǒng)時域?yàn)V波器抗干擾性能的差異,并給出了這種差異與系統(tǒng)擴(kuò)頻因子以及所采用的循環(huán)頻率個數(shù)的關(guān)系。仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析和推導(dǎo),論證了該模型和算法的可行性與優(yōu)越性。 在頻移濾波器的DSP實(shí)現(xiàn)方面,參與了DSP信號分離程序的編寫與調(diào)試工作。論文在分別介紹了DSP系統(tǒng)和DSP開發(fā)平臺之后,重點(diǎn)論述了DSP程序設(shè)計與系統(tǒng)調(diào)試情況,闡明了用于頻譜重疊信號分離

4、的頻移濾波器的DSP實(shí)現(xiàn)過程,并通過一系列的頻譜重疊信號分離前后的頻譜效果對比圖論證了DSP實(shí)現(xiàn)的頻移濾波器優(yōu)良的信號分離性能。 在抗干擾應(yīng)用方面,介紹了家域網(wǎng)和無線個域網(wǎng)的總體結(jié)構(gòu)及其使用的主要無線通信協(xié)議,提出了多個無線個域網(wǎng)接入家域網(wǎng)的總體結(jié)構(gòu)和安全接入機(jī)制,分析了IEEE 802.11b、Bluetooth與Zigbee的頻譜互干擾問題以及頻移濾波器信號分離的原理,提出了頻移濾波器在多個無線個域網(wǎng)接入家域網(wǎng)場景中的抗干擾

5、模型。仿真結(jié)果驗(yàn)證了頻移濾波器在2.4GHz頻段良好的抗干擾性能。 在家域網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)方面,參與研制了基于藍(lán)牙的家域網(wǎng)多重接入控制系統(tǒng),主要工作側(cè)重于家域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)程序和信息家電藍(lán)牙模塊程序的編寫與調(diào)試工作?；谒{(lán)牙的家域網(wǎng)多重接入控制包括家域網(wǎng)Internet接入控制、家域網(wǎng)PSTN(Public Switched Telephone Network)接入控制和家庭控制子網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)。此外。還簡單論述了基于IEEE 802.11