多載波擴(kuò)頻信號(hào)陣列接收抗干擾技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，天線(xiàn)陣列信號(hào)處理技術(shù)由于在消除空域干擾、提高無(wú)線(xiàn)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(xiàn)陣列信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用于擴(kuò)頻通信系統(tǒng)將提高擴(kuò)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(kuò)信號(hào)的天線(xiàn)陣列接收技術(shù)。已有文獻(xiàn)證明了在部分頻帶干擾環(huán)境下多載波擴(kuò)頻技術(shù)比直擴(kuò)技術(shù)具有更好的性能。本文以增強(qiáng)干擾抑制能力為目標(biāo)，研究了多天線(xiàn)接收多載波擴(kuò)頻信號(hào)的若干問(wèn)題，利用多載波擴(kuò)頻信號(hào)的頻率分集特性增強(qiáng)天線(xiàn)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(kuò)頻信號(hào)的天線(xiàn)陣列接收問(wèn)題，并提出了一種針對(duì)多載波擴(kuò)頻信號(hào)的天線(xiàn)陣列接收算法。擁擠干擾環(huán)境指干擾個(gè)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(duì)期望信號(hào)有足夠強(qiáng)的增益，不利于信號(hào)的檢測(cè)和判決。該算法利用期望信號(hào)在不同子載波信道中的相關(guān)性估計(jì)到達(dá)方向，然后利用空間譜分析估計(jì)干擾信號(hào)的空間分布，最后按照最大輸出信噪比準(zhǔn)則計(jì)算天線(xiàn)陣列加權(quán)矢量。該算法保證對(duì)期望信號(hào)

3、有足夠強(qiáng)度響應(yīng)，并將方向圖零點(diǎn)放置在干擾信號(hào)成簇的方向。仿真實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)際應(yīng)用中一種典型的干擾信號(hào)—隨機(jī)跳時(shí)干擾，本文提出了一種用于多載波擴(kuò)頻信號(hào)的空域最小二乘算法。隨機(jī)跳時(shí)干擾信號(hào)在時(shí)間上隨機(jī)出現(xiàn)，常常是非平穩(wěn)的，傳統(tǒng)的基于信號(hào)統(tǒng)計(jì)信息的算法無(wú)法有效將其抑制?？沼蜃钚《怂惴ㄡ槍?duì)一次抽樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，主要應(yīng)用于雷達(dá)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(dá)系統(tǒng)的算法相比較具有以下特點(diǎn)：(1)不需要估計(jì)期望信號(hào)的到達(dá)方向，因此也不受到達(dá)方向估計(jì)誤差的影響；(2)實(shí)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(hào)，由于期望信號(hào)的相關(guān)性，不同子載波信道的濾波輸出將同時(shí)漸進(jìn)收斂于期望信號(hào)。 本文最后給出了一種針對(duì)多載波直擴(kuò)信號(hào)的空-時(shí)二維最小輸出能量算法，結(jié)合空-時(shí)二維處理與頻率分集合并處理，為干擾抑制問(wèn)題提供更多的濾波自由度?？?時(shí)二維濾波同時(shí)利用信號(hào)的空間方向

5、性和時(shí)間相關(guān)性，比單獨(dú)利用信號(hào)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(hào)強(qiáng)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(jià)的性能，且僅要求期望信號(hào)的擴(kuò)頻碼信息和碼片定時(shí)，不需要訓(xùn)練過(guò)程，適合于抗干擾通信下的盲干擾抑制問(wèn)題。本文提出的算法將空-時(shí)二維濾波處理與多載波信號(hào)頻率分集合并處理相結(jié)合，當(dāng)多載波直擴(kuò)調(diào)制使用通用方案時(shí)進(jìn)行非相干合并，在某些特定多載波直擴(kuò)調(diào)制方案下進(jìn)行相干合并。計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證