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基于变换域抗窄带干扰技术研究及FPGA设计

作　者: 吴国亮
导　师: 易克初
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 干扰抑制 DFT滤波器组加窗重叠FFT 自适应双门限 FPGA
分类号: TN791
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

扩频通信具有一定的保密性和较强的抗干扰、抗多径衰落能力,并可用于构成码分多址接入方式,因此已广泛地应用于军事通信和第三代移动通信等场合。一般地说,直接序列扩频通信系统的干扰容限主要取决于扩频处理增益的大小,但是,如果干扰的总带宽比扩频信号的带宽小得多而可视为窄带干扰的话,在接收端解扩之前进行窄带干扰抑制的预处理,则可使系统的干扰容限大幅度提高,而且不受解扩处理增益的限制,因此抑制窄带干扰的预处理在扩频通信研究中占有十分重要的地位。不仅可在军事上用于对抗很强的人为干扰,而且可用于扩频通信系统与另一个或多个窄带通信系统频谱重叠的通信,窄带干扰不仅包括单音干扰、多音干扰、脉冲连续波干扰、窄带高斯噪声等,也可以是某些希望去除的窄带数字调制信号。窄带干扰抑制预处理技术主要有两类方法,一类是时域自适应陷波法,另一类是变换域干扰消除法。二者各有其优缺点,后者的主要优点是便于消除多个窄带干扰而其复杂度并不随之提高。本文主要研究后者,主要研究内容和贡献如下:1)对变换域干扰消除技术中的DFT滤波器组法和加窗重叠变换法进行了研究,在介绍其基本原理、结构和处理过程的基础上进行了仿真实验;仿真结果表明,这两种技术均具有很好的误码率性能,并指出滤波器组法在频谱泄漏方面具有更好的性能。2)在阈值处理算法上,根据理论分析窄带干扰的特点和干扰抑制性能,提出了一种新的自适应双门限算法。经仿真验证,该算法具有良好的性能。3)通过FPGA设计实现了基于DFT滤波器组的窄带干扰消除算法,并在QuartusⅡ平台上进行仿真测试并验证了其正确性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-14
  1.1 引言  8-9
  1.2 直扩通信系统原理  9-10
  1.3 窄带干扰抑制技术研究现状  10-11
  1.4 本文研究内容  11-14
第二章基于DFT滤波器组抗干扰算法  14-32
  2.1 滤波器组基础  14-23
    2.1.1 滤波器组基本概念  14-17
    2.1.2 最大抽取均匀滤波器组  17
    2.1.3 DFT滤波器组  17-23
  2.2 滤波器组仿真实现  23-25
    2.2.1 信号分解  23-24
    2.2.2 信号重构  24-25
  2.3 常用的干扰模型  25-27
    2.3.1 单音干扰  25-26
    2.3.2 多音干扰  26
    2.3.3 自回归干扰  26-27
  2.4 仿真结果  27-30
  2.5 本章小结  30-32
第三章基于加窗重叠FFT抗干扰算法  32-47
  3.1 频域抗干扰基本原理  32-33
  3.2 加窗重叠FFT抗干扰算法  33-41
    3.2.1 频谱泄漏与加窗  33-34
    3.2.2 重叠处理  34-38
    3.2.3 加窗重叠性能损耗  38-40
    3.2.4 仿真结果  40-41
  3.3 阈值算法  41-46
    3.3.1 阈值算法原理  41-42
    3.3.2 基于取舍的处理算法  42-43
    3.3.3 自适应双门限处理算法  43-44
    3.3.4 仿真结果  44-46
  3.4 本章小结  46-47
第四章窄带干扰抑制的FPGA实现  47-56
  4.1 FPGA设计流程及方法  47-49
  4.2 模块设计  49-54
  4.3 仿真结果  54-55
  4.4 本章小结  55-56
结束语  56-58
致谢  58-60
参考文献  60-61

基于变换域抗窄带干扰技术研究及FPGA设计

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