[發明專利]一種擴頻通信系統中多分量調頻干擾抑制方法和裝置

有效

• 申請號: 201810690925.1
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108880604B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 張玉恒;何明;劉志青;彭浩
• 申請（專利權）人: 河南機電職業學院;中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: H04B1/69
• 分類號: H04B1/69;H04B1/7097
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 梁永昌

1.一種擴頻通信系統中多分量調頻干擾抑制方法，其特征在于，由以下步驟組成：

A：對接收信號進行碼片匹配濾波，得到濾波后信號；

B：對濾波后信號進行碼片速率采樣，得采樣后的離散值；

采樣模塊對匹配濾波后的信號進行碼片速率采樣，得采樣信號

其中為信號功率，c(k)為擴頻序列，為干擾功率，w(k)為高斯白噪聲，x(k)為干擾的采樣值，可以表示為

其中β_i為歸一化的i次方調頻速率，當n等于1時，為單頻干擾，當n等于2時，為線性調頻干擾，當n大于2時為線性調頻干擾和非線性調頻干擾相組合的多分量調頻干擾；

C：對采樣信號進行緩存處理，得離散信號向量；

延遲緩存模塊，對采樣后的碼片信號r(k)，每M個組成一個接收信號向量，r＝[r(1)，r(2)，…r(M)]送入分解層數確定模塊；

D：根據能量聚集度確定最優小波包分解的層數；

E：根據小波包分解系數求取門限值；

F：對小波包系數進行門限濾波；

G：對小波包分解系數進行小波包重構，得干擾消除后的信號；

H：對干擾消除后的信號進行解擴判決，得接收數據；

其中，所述步驟D中，采用以下方式確定最優小波包分解層數：

D1：分解層數加1，對信號進行小波包分解；

D2：計算小波包分解系數模值；

小波包分解單元，對r進行l層小波包分解得結點上的系數為

其中H₀和H₁為兩組對偶算子，H₀H₀+H₁H₁＝1，H₀H₁＝H₁H₀＝0，H₀和H₁分別相當于低通和高通濾波器，為取整運算，()₂為取余運算，分解后的小波包系數為

模值求取單元，對小波包分解系數進行取模運算，得小波包分解系數的實數值序列

D3：求取模值的均值；

并將送入均值求取單元；

所述均值求取單元，求取實數值序列的均值

D4：計數模值序列中大于均值的個數；

計數中大于均值的個數k

D5：小波包分解系數的總個數除以大于均值的個數，得最優小波包分解層的能量聚集度；

用小波包分解系數的總個數2^l，除以大于均值的個數k，得該層的能量聚集度

g_l＝2^l/k (式4)

D6：若最優小波包分解層的能量聚集度大于上一層的能量聚集度，則重復D1-D6，否則停止分解，得最優小波包分解層數為該層數減1。

2.根據權利要求1所述的一種擴頻通信系統中多分量調頻干擾抑制方法，其特征在于：所述步驟E中，采樣以下方式求取門限值：

E1：計算最優小波包分解層小波包分解系數模值的均值；

E2：用均值乘以一比例系數，得門限值，其中比例系數為一個經驗值，它與干信比有關，干信比越大系數越小，干信比越小系數越大。

3.根據權利要求1所述的一種擴頻通信系統中多分量調頻干擾抑制方法，其特征在于：所述步驟F中，采樣以下方式進行門限濾波：

F1：最優小波包分解層小波包分解系數模值序列中的每個值與門限值比較，將大于門限值的位置記錄得干擾位置；

F2：將干擾位置上的小波包分解系數置零。

4.根據權利要求1所述的一種擴頻通信系統中多分量調頻干擾抑制方法，其特征在于：實現所述方法的裝置包括碼片匹配濾波模塊，采樣模塊，延遲緩存模塊，分解層數確定模塊，門限濾波模塊，小波包重構模塊和解擴判決模塊；

所述的碼片匹配濾波模塊，對接收信號進行碼片級匹配濾波，抑制信號帶外噪聲；

所述的采樣模塊，對匹配濾波后的信號進行碼片級采樣，得到離散碼片值；

所述的延遲緩存模塊，對經過對離散信號進行緩存處理，組成一個離散信號向量；

所述的分解層數確定模塊，將每層小波包分解后的能量聚集度相比較，能量聚集度最大的層數為最優分解層數；

所述的門限濾波模塊，對小波包分解系數進行取模、求均值并乘以比例系數得到濾波門限值，并對小波包系數進行門限濾波，將大于門限值的小波包分解系數置零；

所述的小波包重構模塊，對門限濾波后的小波包系數進行快速小波包重構，得干擾消除后的信號；

所述的解擴判決模塊，對干擾消除后的信號進行解擴處理并判決生成接收符號數據；

其中，所述分解層數確定模塊包括小波包分解單元、模值求取單元、均值求取單元、能量聚集度求取單元和能量聚集度比較單元；

所述的小波包分解單元，對離散信號進行小波包分解，得小波包分解系數；

所述的模值求取單元，復制一份小波包分解系數，并求取小波包分解系數的模值；

所述的均值求取單元，求取小波包分解系數模值的均值；

所述的能量聚集度求取單元，求取干擾的能量聚集度；

所述的能量聚集度比較單元，將求取的干擾能量聚集度與上一層的干擾能量聚集度相比較，如果大于上一層則分解層數加一循環這一過程，如果小于或等于上一層，則將上一層作為分解層數輸出。