基于小波的窄带通信干扰抑制研究的探讨
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摘要：窄带干扰(NBI)对直接序列扩频通信系统（DSSS）的破坏性很强，当有强窄带干扰存在时仅靠系统自身的抗干扰能力很难保证系统高质量的通信，甚至可能造成系统通信中断。因此，研究有效的窄带干扰抑制技术具有重大的实际意义。
Abstract: Narrowband interference (NBI) destructs seriously direct sequence spread spectrum communication systems (DSSS). Under strong narrowband interference, it is difficult to ensure high quality communication only by self-anti-interference of system and may even cause communication interruption of system. Therefore, it is important to conduct the study of effective narrowband interference suppression technology.
关键词：直接序列扩频；窄带干扰；小波变换
Key words: direct sequence spread spectrum；narrowband interference；wavelet transform
中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）23-0159-01
0引言
扩展频谱通信技术简称扩频通信，是一门新兴的高科技通信技术，具有很强的抗干扰能力，特别是抗多径干扰能力强，其隐蔽性好，能精确定时和测距，并具有多址能力，因而在军事通信系统中获得愈来愈广泛的应用。随着扩频技术的广泛应用，扩频系统中的抗干扰问题也越来越引起人们的重视。扩频通信中，增加扩频增益可以提高系统抗干扰的能力，但是实际系统由于带宽和技术方面的限制扩频增益不可能做得很高，因此必须求助于其它方法。
1扩频通信技术
1.1 扩频通信技术的基本原理所谓扩频通信是一种信息传输方式，是指用特殊的符号（扩频码）或手段扩展发送信号的频谱，使其频谱的宽度远大于信息信号的带宽，在接收端，采用与发送端扩频码相同并且同步的码字使接收信号恢复成频谱扩展前的窄带信号。扩频通信按照工作方式可以分为直接序列扩频（DSSS）、跳频（FHSS）、跳时（THSS）以及抗干扰能力更强的各种混合扩频体制。
1.2 常用窄带干扰信号AR信号模型方式与随机二元码调制方式是常用的两种窄带干扰信号产生方式。
从上列公式可知，AR模型是一个全极点的模型,根据系统的稳定性在线性时不变的特点，要稳定这个模型，HAR（z）的所有极点必须都在单位圆内。由平稳随机信号通过线性时不变系统的功率谱的性质,可得J（n）的功率谱:
由上式可以得出HAR（z）和SJ（?棕）的对应关系：如果HAR（z）在z平面上有一个极点，则相应的位置就会出现一个SJ（?棕）峰值，峰值的角频率（也即干扰信号的角频率ω）就是极点在z平面的角度值，且极点与单位圆的距离越近，峰值也就越高，频带则越窄。传递函数的极点位置只要选择合适，就可使各种干扰信号产生。由此可见，通过AR信号模型，选择合适的参数，就可以利用功率很低的白噪声制造出功率谱很高的干扰信号。与AR模型相同参数的全零点FIR滤波器，其传递函数是:
由式（5）可以得知AR干扰信号通过传递函数为式（4）的FIR 滤波器，则输出就是激励AR信号的白噪声w（n）。根据这个性质，DSSS系统中，如果信道中出现AR干扰信号，接收机就可以先将接收到的带有干扰信号的混合信号通过和干扰信号相同参数的FIR 滤波器，则干扰信号就变成白噪声，即将干扰信号白化。因此我方施放AR干扰信号就可干扰敌方的通讯，在我有AR模型参数，就可通过构造相同参数的FIR滤波器来消除该干扰，而敌方由于不具备先验知识，不能采取这种方法消除，所以，当我方干扰信号和我方通信信号处于相同频带而不能分离时，采用AR干扰信号较好。
1.2.2 随机二元码调制方式由最佳干扰理论可知，最佳干扰信号具有与通信信号相同的时频特性，因此对扩频通信的最佳干扰信号应是数字调制的信号，随机二元码调制产生干扰信号就满足这种要求。将一定速率的随机二元码调制到欲干扰的频段可以得到干扰信号，表达式为：
1.3 扩频通信系统及其干扰体制的仿真①DSSS系统的仿真通信技术的日益复杂，使通信工程师几乎不能独立完成从系统建模到软件编程、调试的全部工作。计算机仿真成为通信链路建模和分析以及通信信号处理的强有力的工具。MATLAB中的SIMULINK仿真工具箱提供了适合各个专业的仿真模块，为工程师提供了简便、快速的测试和分析手段，使工程师基本上不用编程就能完成系统仿真本文的所有的仿真模块和仿真过程都是在仿真平台为MATLAB7.0，操作系统为WINXP的基础上进行的。②扩频通信中的干扰体制跟踪转发式干扰、宽带干扰、梳状谱干扰、瞄准式干扰。
作为一种新的时频分析法，小波分析是最近十几年才发展起来的，因为避免了短时傅里叶变换在单分辨率中存在的的缺陷，可以进行分辨率分析，能够在时域和频域表征信号局部信息。小波包分析是在小波分析基础上发展而来的，其基本思想是让信息能量集中，在细节中寻找有序性，把其中的规律筛选出来，为信号提供一种更加精细的分析方法。它把频带划分成多个层次，把没有细分的高频部分拿出来进一步分解，根据被分析信号的特征的不同可以自行选择相应频带，使信号频谱能够识别把它，使时一频分辨率得到提高。我们可以根据小波包的分解特性，利用小波包分解技术滤除干扰信号。
参考文献：
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