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直扩系统中宽带非线性调频干扰抑制技术研究

作　者: 佘沛
导　师: 邵高平
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 直扩通信非线性调频干扰多项式相位信号干扰抑制线调频小波变换时频分析
分类号: TN914.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 84次
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内容摘要

随着通信对抗技术的不断发展和战场电磁环境的日益复杂,直扩通信作为一种重要的抗干扰通信体制在保密通信、卫星导航、导弹制导等领域得到了越来越广泛的应用,针对直扩系统的干扰和抗干扰技术也成为了通信对抗领域研究的热点问题。具有瞬时频率特征的调频类干扰作为典型的宽带非平稳干扰,已成为干扰抑制技术研究的主要对象。目前的调频类干扰抑制技术研究中,线性调频干扰因其时频特征明显、调制规律简单且有明确的干扰模型而得到了较充分研究;但对于调制规律复杂、类型多样的非线性调频干扰仍缺少有效的干扰抑制措施,因此有必要对非线性调频干扰的抑制技术进行研究。本文在总结现有调频类干扰抑制方法的基础上,对直扩系统中的非线性调频干扰抑制技术进行了分类研究,主要工作概括如下:1.研究了非线性调频干扰的干扰特性以及不同干扰参数对非线性调频干扰效果的影响。通过研究实际直扩系统的结构,构建了抗干扰直扩接收系统模型;并在此基础上采用蒙特卡罗仿真的方法,研究了不同干信比、相对扫频带宽和干扰中心频率等对非线性调频干扰效果的影响。仿真结果表明,干信比是影响干扰效果的主要因素,宽带调频类干扰相对窄带单音干扰具有更好的干扰效果和更高的干扰功率利用率,从而进一步说明了对非线性调频干扰抑制方法研究的必要性和重要性。2.研究了在干扰参数估计存在误差情况下的单分量和混合阶数多分量多项式相位干扰的抑制算法。多项式相位干扰作为一种典型的调频类干扰,其干扰抑制算法受到干扰参数估计误差的影响,干扰抑制效果不甚理想,且对于混合阶数多分量的多项式相位干扰也缺少相应的抑制技术研究。针对这一现状,本文在研究单分量和混合阶数多分量多项式相位干扰参数估计方法的基础上,基于干扰瞬时频率解调和自适应谱线剔除的干扰抑制思想,提出了单分量和混合阶数多分量的多项式相位干扰抑制算法。仿真结果表明,该算法能有效降低干扰参数估计误差对干扰抑制效果的影响,并能较好抑制单分量和混合阶数多分量的多项式相位干扰,其有效性和鲁棒性与基于干扰综合的抑制算法相比显著提高。3.研究了非多项式相位或干扰类型未知的非线性调频干扰的抑制算法。目前对于非多项式相位或干扰类型未知的非线性调频干扰,主要采用基于时频分析的干扰抑制方法,而常用的时频分析方法在分析非线性程度较高或多分量的非线性调频干扰时,存在时频聚集性差等问题,因此难以实现有效的干扰抑制。针对这一问题,本文在研究线调频小波变换快速算法的基础上,利用线调频小波原子与调频类干扰相关性较强而与直扩信号和白噪声相关性较弱的特点,基于干扰迭代分离的思想,提出了基于线调频小波变换的非线性调频干扰抑制算法。仿真结果表明,该算法对非多项式相位或类型未知的单分量和混合类型多分量的非线性调频干扰均能达到较理想的干扰抑制效果,且算法通用性较强。

全文目录

摘要  9-10
ABSTRACT  10-12
第一章绪论  12-20
  1.1 引言  12
  1.2 直扩系统非平稳干扰抑制技术研究现状  12-16
  1.3 课题研究的背景和意义  16-18
  1.4 论文主要研究内容及各章节安排  18-20
第二章非线性调频干扰对直扩系统误码率性能影响仿真与分析  20-28
  2.1 抗干扰直扩接收系统建模  20-22
    2.1.1 基于软件无线电结构的直扩接收机  20-22
    2.1.2 抗干扰直扩接收系统建模  22
  2.2 非线性调频干扰模型  22-23
  2.3 非线性调频干扰对直扩系统误码率性能的影响  23-27
    2.3.1 不同中心频率的非线性调频干扰对直扩系统误码率的影响  24-25
    2.3.2 不同干信比的非线性调频干扰对直扩系统误码率的影响  25-26
    2.3.3 不同扫频带宽的非线性调频干扰对直扩系统误码率的影响  26-27
  2.4 本章小结  27-28
第三章直扩系统中多项式相位干扰抑制算法研究  28-42
  3.1 多项式相位模型及其参数估计方法  29-30
    3.1.1 多项式相位模型和高阶模糊函数  29
    3.1.2 多项式相位信号的参数估计算法  29-30
  3.2 单分量多项式相位干扰抑制算法  30-34
    3.2.1 算法原理  30-32
    3.2.2 频域干扰检测算法  32-33
    3.2.3 自适应谱线剔除算法  33-34
  3.3 算法仿真与性能分析  34-37
    3.3.1 门限选取对干扰检测和干扰抑制性能的影响  34-36
    3.3.2 基于自适应干扰抵消思想的单分量多项式相位干扰抑制算法仿真  36
    3.3.3 算法性能比较和计算量分析  36-37
  3.4 混合阶数多分量的多项式相位干扰抑制算法  37-41
    3.4.1 乘积高阶模糊函数  38-39
    3.4.2 基于乘积高阶模糊函数的混合阶数多分量多项式相位干扰抑制算法  39-40
    3.4.3 算法仿真与分析  40-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章直扩系统中基于Chirplet分解的非线性调频干扰抑制算法研究  42-54
  4.1 参数化时频分析和Chirplet变换  42-47
    4.1.1 参数化时频分析方法  42-43
    4.1.2 Chirplet变换  43-44
    4.1.3 Chirplet变换的快速算法  44-45
    4.1.4 Chirplet变换的性能分析  45-47
  4.2 基于Chirplet分解的干扰抑制算法  47-48
  4.3 算法性能仿真  48-53
    4.3.1 基于Chirplet分解干扰抑制算法的多项式相位干扰抑制效果仿真  48-51
    4.3.2 基于Chirplet分解干扰抑制算法的非多项式相位干扰抑制效果仿真  51-52
    4.3.3 基于Chirplet分解干扰抑制算法的多分量混合类型非线性调频干扰抑制效果仿真  52-53
  4.4 本章小结  53-54
第五章总结与展望  54-56
  5.1 总结  54-55
  5.2 展望  55-56
参考文献  56-62
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作  62-63
致谢  63

直扩系统中宽带非线性调频干扰抑制技术研究

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