[發明專利]直擴通信系統干擾抑制方法

有效

• 申請號: 201210235566.3
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN102761348A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 梁光明;劉東華;謝皓臣
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H04B1/7107
• 分類號: H04B1/7107
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 王文惠

技術領域

本發明屬于無線通信信號處理領域，涉及直擴通信系統中的時域干擾抑制方法。

背景技術

在直擴通信系統中，常用數字濾波器來對干擾進行消除。傳統的數字濾波器的權系數是固定的，在設計階段選定，并在濾波器的正常運行中保持不變。然而，在實際應用中有很多問題不能用固定數字濾波器很好的解決，因為沒有充足的信息去設計固定系數的數字濾波器。絕大多數應用都可以用自適應濾波器來成功解決。自適應濾波器的顯著特點是在工作過程中不需要用戶的干預就能改變響應以改善性能。隨著信號處理理論和技術的迅速發展，自適應信號處理理論和技術已發展成這一領域里的一個新的分支，對自適應濾波算法的研究是當今自適應信號處理中最為活躍的研究課題之一。自適應信號處理是研究一類結構可變或可以調整的系統，它可以通過自身與外界環境的接觸來改善自身對信號處理的性能。濾波器的設計方法對濾波器的性能影響很大。當輸入信號的統計特性未知，或者輸入信號的統計特性變化時，自適應濾波器能夠自動地迭代調節自身的濾波器闡述，以滿足某種準則要求，從而實現最優濾波。因此，自適應濾波器具有“自我調節”和“跟蹤”能力。一般來說，我們把自適應濾波器分為線性自適應濾波器和非線性自適應濾波器。雖然非線性自適應濾波器具有很強的信號處理能力，但是，由于非線性自適應濾波器有很高的計算復雜度，在實際應用中受到限制，而是用最多的仍然是線性自適應濾波器。

自適應濾波算法根據其采用的優化準則不同，可以分為兩類基本算法：LMS（最小均方誤差，least-mean-square）類算法和RLS（遞推最小二乘，recursive?least-squares）類算法。由此衍生出很多不同的自適應算法，人們從算法收斂精度、收斂速度、跟蹤能力、計算復雜度和數值穩定性等方面對上述兩類算法進行了研究和改進。

發明內容

本發明提供一種直擴通信系統干擾抑制方法，采用一種新的步長計算干擾預測，對直擴通信系統中的干擾進行抑制，既能夠滿足算法的穩態誤差要求，也能夠滿足提高算法的收斂速度。

本發明的技術方案是：一種直擴通信系統干擾抑制方法，其特征在于包括下述步驟：

設直擴通信系統接收的信號為x(n)，n＝0,1,2,…,N；

第一步，確定初始權值。

設置初始權值w(0)＝0，d(0)＝x(0)，e(0)＝x(0)，n＝0；

第二步，求步長因子。

利用下式求步長因子u(n)：

u(n)＝β(1-exp(-a|coshe(n)-1|^γ))

上式中，α＝300,β＝0.05,γ＝1.5。

第三步，更新權值。

利用下式求權值w(n+1)：

w(n+1)＝w(n)+2μe(n)x(n)。

將n的值加1；

第四步，計算誤差。

如果n＞N，則進入第五步；否則，利用下式計算誤差e(n)：

e(n)＝d(n)-x^T(n)w(n)

返回第二步。

第五步，計算干擾抑制后的信號。

利用下式計算干擾抑制后的信號x＇(n)：

x＇(n)＝x(n)-e(n)。

本發明采用一種新的步長計算方法，使算法進入穩態后具有更小的穩態誤差，而且收斂速度也會加快，提高了直擴通信系統的干擾抑制性能。

附圖說明

圖1為本發明提供的直擴通信系統干擾抑制方法原理流程圖；

圖2為本發明提供的直擴通信系統干擾抑制方法性能仿真曲線。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

圖1為本發明提供的直擴通信系統干擾抑制方法原理流程圖。如圖所示，本發明的技術方案包括六步：第一步是確定初始權值；第二步是求步長因子；第三步是更新權值；第四步是計算誤差；第五步，計算干擾抑制后的信號。

圖2為本發明提供的直擴通信系統干擾抑制方法性能仿真曲線。仿真條件為設置直擴通信系統接收的信號為x(n)為零均值，方差為1的高斯隨機信號，包含的噪聲為與信號x(n)不相關的高斯白噪聲，均值為零，方差為0.04。仿真次數為500次，每次采樣點數為1000，然后求統計平均，求得性能仿真曲線。圖中，橫坐標N表示采樣點數，縱坐標e(n)表示誤差。從圖中可以看出本發明具有較快的收斂速度和較小的穩態誤差。