專利名稱:一種擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制方法、裝置和接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)領(lǐng)域,特別是涉及一種寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制方法、裝置和接收機(jī)。
背景技術(shù):
寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的數(shù)字通信系統(tǒng)之一,具有抗多徑能力強(qiáng)、發(fā)射功率低、低截獲率等多種優(yōu)勢(shì)。窄帶干擾(如單音干擾、窄帶數(shù)字干擾等)是目前寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中存在的一種主要干擾,如圖1所示為寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)與窄帶系統(tǒng)頻譜交疊示意圖,由圖1中可知,寬帶信號(hào)和窄帶信號(hào)的頻譜存在交疊,因此系統(tǒng)相互之間會(huì)產(chǎn)生頻譜干擾?,F(xiàn)有的窄帶干擾抑制技術(shù)可分為以下三類(1)時(shí)域預(yù)測(cè)技術(shù)將接收信號(hào)中的寬帶擴(kuò)頻信號(hào)看做時(shí)間上不相關(guān)的隨機(jī)信號(hào),是不可預(yù)測(cè)的。而其中的窄帶干擾由于時(shí)間上具有較強(qiáng)相關(guān)性,因而是可預(yù)測(cè)的,由此設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器,由系統(tǒng)過(guò)去時(shí)刻的輸入預(yù)測(cè)系統(tǒng)當(dāng)前的輸入,而將系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際輸入值當(dāng)做自適應(yīng)濾波器的期望輸出,得到的預(yù)測(cè)誤差即為寬帶擴(kuò)頻信號(hào)。時(shí)域預(yù)測(cè)技術(shù)是基于窄帶干擾可預(yù)測(cè)的假設(shè)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,在窄帶干擾為數(shù)字信號(hào)時(shí),這種假設(shè)常常是不滿足的,所以時(shí)域預(yù)測(cè)技術(shù)對(duì)數(shù)字窄帶干擾抑制的性能較差。而且寬帶擴(kuò)頻信號(hào)并不是隨機(jī)的, 所以為了達(dá)到較好的抑制性能,預(yù)測(cè)技術(shù)必須引入非線性的修正函數(shù),這將加大系統(tǒng)開(kāi)銷。(2)變換域抑制技術(shù)從頻域上來(lái)看,寬帶擴(kuò)頻信號(hào)的功率分布在較寬的一段頻譜上,而窄帶信號(hào)的功率分布則相對(duì)集中,由此可通過(guò)DFT (離散傅里葉變換)將接收信號(hào)變換到頻域,對(duì)其中幅度過(guò)大的譜線做刪除或裁減處理,再通過(guò)IDFT (反離散傅里葉變換) 將其反變換到時(shí)域,由此達(dá)到干擾抑制的目的。變換域技術(shù)存在的問(wèn)題是頻譜泄露及有用信號(hào)丟失。通過(guò)加窗的方法可以一定程度來(lái)抑制頻譜泄露,但加窗的同時(shí)又造成了有用信號(hào)的失真。由于變換域方法是通過(guò)刪除和裁減過(guò)大譜線的方法來(lái)抑制干擾,因此有用信號(hào)不可避免的在抑制過(guò)程中受到損失,在窄帶干擾為單音干擾或線性調(diào)頻信號(hào)時(shí),這種損失可以忽略,但是當(dāng)窄帶干擾為帶寬相對(duì)較大的AR隨機(jī)過(guò)程或數(shù)字信號(hào)時(shí),譜線處理造成的有用信號(hào)損失會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能造成很大影響。(3)碼輔助干擾抑制技術(shù)窄帶干擾可以視作多個(gè)寬帶擴(kuò)頻用戶信號(hào)的疊加,由此可利用多用戶檢測(cè)的方法對(duì)其進(jìn)行抑制。碼輔助技術(shù)利用如MMSE這樣的多用戶檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行窄帶干擾抑制。碼輔助技術(shù)分為固定碼輔助技術(shù)和自適應(yīng)碼輔助技術(shù),前者適用于干擾信號(hào)統(tǒng)計(jì)特性已知的情況,后者適用于干擾信號(hào)未知的情況。固定碼輔助技術(shù)需要干擾信號(hào)的先驗(yàn)信息,在實(shí)際系統(tǒng)中不便實(shí)現(xiàn)。而自適應(yīng)碼輔助技術(shù)的性能并不理想,且在對(duì)維數(shù)為擴(kuò)頻因子的自相關(guān)矩陣做處理時(shí)運(yùn)算量過(guò)大。另外碼輔助技術(shù)都需要在接收信號(hào)已同步的情況下進(jìn)行,在強(qiáng)干擾存在情況下系統(tǒng)常常無(wú)法順利同步。寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)自身存在一定的抗窄帶干擾能力,且隨著擴(kuò)頻增益的增大而增大,但利用增大擴(kuò)頻增益來(lái)抵抗窄帶干擾將減少系統(tǒng)容量,同時(shí)增加系統(tǒng)復(fù)雜度。隨著干擾
4功率的增強(qiáng),這兩種代價(jià)將達(dá)到不可容忍的程度。因此,有必要研究一種低復(fù)雜度的窄帶干擾抑制方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制方法、裝置和接收機(jī),能有效地抑制多種窄帶干擾的同時(shí)具有復(fù)雜度低、魯棒性強(qiáng)。為解決以上技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制方法, 包括,步驟1,對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行分組緩存處理,得到接收信號(hào)向量;步驟2,計(jì)算自相關(guān)P矩陣;步驟3,采用自相關(guān)P矩陣對(duì)接收信號(hào)向量做線性變換,得到窄帶干擾抑制后的接收信號(hào)向量;步驟4,對(duì)窄帶干擾抑制后的接收信號(hào)向量做功率歸一化處理,得到功率調(diào)整后的接收信號(hào)向量;步驟5,將功率調(diào)整后的接收向量信號(hào)恢復(fù)為正常接收碼片信號(hào)。進(jìn)一步地,所述步驟2中,采用以下方式計(jì)算自相關(guān)P矩陣當(dāng)窄帶干擾的先驗(yàn)信息已知時(shí),取p[k] = R-1Lk]或P[k] = (RjDO + β Γ1,其中, R[k]表示M維接收向量的自相關(guān)矩陣表示M維干擾向量的自相關(guān)矩陣;I表示M維單位矩陣;β >0,典型取值為0或σ2,ο2表示白噪聲功率;(O—1表示矩陣的逆;當(dāng)窄帶干擾的先驗(yàn)信息未知時(shí),P[k]為R-I [k]的一個(gè)估計(jì)值,采用算法對(duì)R-1DO 進(jìn)行估計(jì)。進(jìn)一步地,所述步驟2進(jìn)一步包括步驟21,向量更新,對(duì)接收信號(hào)向量進(jìn)行更新處理,丟掉原始的接收信號(hào)向量,存儲(chǔ)新的接收信號(hào)向量用于下次迭代;步驟22,自相關(guān)矩陣更新,通過(guò)誤差和收斂因子對(duì)自相關(guān)P矩陣進(jìn)行更新處理,丟掉原始的自相關(guān)矩陣值,存儲(chǔ)新的自相關(guān)矩陣值;步驟23,采用自適應(yīng)的方法調(diào)整收斂因子,加快迭代收斂速度;步驟對(duì),對(duì)一次迭代后的自相關(guān)矩陣進(jìn)行延時(shí)處理。本發(fā)明還提供一種寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制裝置,包括組幀模塊、計(jì)算矩陣P模塊、功率歸一化模塊、采樣恢復(fù)模塊,所述組幀模塊,對(duì)經(jīng)過(guò)的頻譜交疊信號(hào)進(jìn)行緩存處理,組成一個(gè)接收信號(hào)向量,送入所述計(jì)算矩陣P模塊;所述計(jì)算矩陣P模塊,通過(guò)迭代得到輸入信號(hào)向量的自相關(guān)矩陣,送入到乘法器與接收向量進(jìn)行相乘處理,得到干擾抑制后的信號(hào);所述功率歸一化模塊,對(duì)干擾抑制后的信號(hào)進(jìn)行功率歸一化處理,送入采樣恢復(fù)模塊;所述采樣恢復(fù)模塊,將經(jīng)過(guò)干擾抑制處理后的接收信號(hào)向量恢復(fù)為正常的接收信號(hào)。進(jìn)一步地,所述計(jì)算P矩陣模塊包括更新向量單元、更新矩陣單元、遺忘因子單元、延時(shí)單元,所述更新向量單元,在迭代過(guò)程中,存儲(chǔ)新的接收信號(hào)向量;所述更新矩陣單元,在迭代過(guò)程中對(duì)估計(jì)得到的自相關(guān)矩陣P進(jìn)行更新處理;所述遺忘因子單元,用于存儲(chǔ)迭代算法所需的遺忘因子參數(shù);所述延時(shí)單元,對(duì)矩陣更新單元輸出自相關(guān)矩陣P進(jìn)行延時(shí)處理。本發(fā)明還提供一種接收機(jī),其特征在于,包括如上所述的干擾抑制裝置、解調(diào)裝置,所述干擾抑制裝置,對(duì)基帶接收信號(hào)進(jìn)行線性變化,得到干擾抑制后的基帶接收
信號(hào);所述解調(diào)裝置,對(duì)干擾抑制后的基帶接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)和逆映射處理,得到比特級(jí)數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地,所述接收機(jī)進(jìn)一步包括匹配濾波裝置,用于對(duì)基帶接收信號(hào)進(jìn)行匹配濾波器處理,得到濾波器處理后的接收信號(hào),送入所述干擾抑制裝置。進(jìn)一步地,所述接收機(jī)進(jìn)一步包括擾碼發(fā)生器,用于產(chǎn)生解擾所需的偽碼,干擾抑制后的基帶接收信號(hào)進(jìn)行解擾處理后得到碼片級(jí)數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地,所述接收機(jī)進(jìn)一步包括擴(kuò)頻碼發(fā)生器,用于產(chǎn)生解擴(kuò)所需的碼片,碼片級(jí)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解擴(kuò)處理得到符號(hào)級(jí)數(shù)據(jù),送入解調(diào)裝置。進(jìn)一步地,所述接收機(jī)進(jìn)一步包括信宿裝置,用于將接收解調(diào)裝置的比特?cái)?shù)據(jù)與發(fā)射的比特級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,計(jì)算誤碼率。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制方法、裝置和接收機(jī),解決了碼輔助技術(shù)在接收信號(hào)統(tǒng)計(jì)特性未知情況下采用盲檢測(cè)技術(shù)精度有限造成干擾抑制效果較差問(wèn)題,能有效地抑制多種窄帶干擾,同時(shí)具有復(fù)雜度低、魯棒性強(qiáng);降低了在頻率選擇性衰落信道情況下碼輔助技術(shù)基于每個(gè)期望用戶生成檢測(cè)向量的復(fù)雜度;并采用長(zhǎng)碼的擴(kuò)頻方案,使本發(fā)明能夠應(yīng)用于第三代移動(dòng)通信中的TD-SCDMA,WCDMA系統(tǒng)等。
此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本發(fā)明的一部分,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1為現(xiàn)有寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)與窄帶系統(tǒng)頻譜交疊示意圖;圖2為本發(fā)明實(shí)施例的寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)基帶接收機(jī)結(jié)構(gòu)圖;圖3為本發(fā)明實(shí)施例的干擾抑制裝置的結(jié)構(gòu)圖;圖4為本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算矩陣P模塊的結(jié)構(gòu)圖;圖5為本發(fā)明實(shí)施例的干擾抑制方法流程圖;圖6為本發(fā)明實(shí)施例在GSM&WCDMA交疊系統(tǒng)示意圖;圖7為本發(fā)明實(shí)施例在GSM&WCDMA交疊系統(tǒng)的性能對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白,以下結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。如圖2所示,為本發(fā)明實(shí)施例的寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)基帶接收機(jī)結(jié)構(gòu)圖。該接收機(jī)包括擴(kuò)頻碼發(fā)生器1、擾碼發(fā)生器2、匹配濾波裝置3、干擾抑制裝置4、解調(diào)裝置5、信宿裝置6。其中所述匹配濾波裝置3,對(duì)基帶接收信號(hào)做匹配濾波器處理,消除帶外干擾和噪聲, 得到濾波器處理后的接收信號(hào)r (η)r (η) = s (η) + j (η) +η (η) (式 1)
其中,r(n)為接收信號(hào);s(n)為期望的寬帶擴(kuò)頻用戶信號(hào);j(n)為窄帶干擾,例如單音干擾,調(diào)頻干擾,數(shù)字窄帶干擾等;n(n)為高斯白噪聲。所述干擾抑制裝置4,對(duì)經(jīng)過(guò)匹配濾波器處理后的基帶接收信號(hào)進(jìn)行線性變化,得到干擾抑制后的基帶接收信號(hào);所述擾碼發(fā)生器1,用于產(chǎn)生解擾所需的偽碼,干擾抑制后的基帶接收信號(hào)進(jìn)行解擾處理后得到碼片級(jí)數(shù)據(jù);
所述擴(kuò)頻碼發(fā)生器2,用于產(chǎn)生解擴(kuò)所需的碼片,碼片級(jí)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解擴(kuò)處理得到符號(hào)級(jí)數(shù)據(jù),送入解調(diào)裝置5;所述解調(diào)裝置5,對(duì)基帶碼片級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解擴(kuò)和逆映射處理,得到比特級(jí)數(shù)據(jù);所述信宿裝置6,將接收解調(diào)裝置5的比特?cái)?shù)據(jù)與發(fā)射的比特級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,計(jì)
算誤碼率。圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出一種窄帶干擾抑制裝置4的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖,該裝置用于寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中,包括組幀模塊12、計(jì)算矩陣P模塊13、功率歸一化模塊15、采樣恢復(fù)模塊16 ;所述組幀模塊12,對(duì)經(jīng)過(guò)的頻譜交疊信號(hào)進(jìn)行緩存處理,組成一個(gè)接收信號(hào)向量, 送入所述計(jì)算矩陣P模塊。具體如下 將接收信號(hào)r (η)按照每M個(gè)碼片一組組合為成M維的接收向量序列,第k個(gè)接收向量可以表示為如下形式r [k] = [r (kM)r (kM_l) Lr (kM-M+2)r (kM-M+1) ]T (式 2)其中,k彡1,(0工表示向量或矩陣轉(zhuǎn)置,r[k]的組成如下所示r[k] = s[k]+j[k]+n[k] (式 3)其中,r[k]表示M維的接收向量;s[k]表示M維的寬帶擴(kuò)頻信號(hào)向量;j [k]表示 M維的窄帶干擾向量;n[k]表示M維的高斯白噪聲向量。所述計(jì)算矩陣P模塊13,通過(guò)迭代得到輸入信號(hào)向量的自相關(guān)矩陣,送入到乘法器與接收向量進(jìn)行相乘處理,得到干擾抑制后的信號(hào)。如圖4所示,為本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算矩陣P模塊的結(jié)構(gòu)圖,該計(jì)算矩陣P模塊1313包括更新向量單元17、更新矩陣單元18、遺忘因子單元19、延時(shí)單元20。所述更新向量單元17,對(duì)接收信號(hào)向量進(jìn)行更新處理,丟掉原始的接收信號(hào)向量, 存儲(chǔ)新的接收信號(hào)向量r[k]用于下次迭代;所述更新矩陣單元18,在迭代過(guò)程中對(duì)估計(jì)得到的自相關(guān)矩陣P進(jìn)行更新處理。 具體如下自相關(guān)矩陣更新,隨著迭代進(jìn)行,需要通過(guò)誤差和收斂因子對(duì)矩陣進(jìn)行更新處理,
7丟掉原始的自相關(guān)矩陣值,存儲(chǔ)新的自相關(guān)矩陣值。下面以基于遞歸最小二乘的自適應(yīng)抑制方案為例說(shuō)明自相關(guān)矩陣更新方式步驟41,初始化自相關(guān)P矩陣,即設(shè)定PW],設(shè)置收斂因子λ值對(duì)于PW],設(shè)定 p
= ΙΜ,其中Im為M階單位陣。其中λ取值為0< λ < 1步驟42,更新中間向量k[k]
r nPfyt-llrfytl _=α+,[、μΛ]φ](式4)步驟43,更新自相關(guān)矩陣P [k]P [Λ] = i {P [Λ -1] - k [Λ] rff [Λ] P [Λ -1]}(式幻所述遺忘因子單元19,用于存儲(chǔ)迭代算法所需的遺忘因子參數(shù)。所述延時(shí)單元20,對(duì)矩陣更新單元輸出自相關(guān)矩陣P進(jìn)行延時(shí)處理。具體如下 將所得矩陣P[k]延時(shí)以便在下一時(shí)刻得到PDc-I];通過(guò)迭代得到輸入信號(hào)向量的自相關(guān)矩陣PDO,送入到乘法器與接收向量r[k] 進(jìn)行相乘處理,得到干擾抑制后的信號(hào)紳^啊=Ρ[%[Λ](式 6)所述功率歸一化模塊15,對(duì)干擾抑制后的信號(hào)進(jìn)行功率歸一化處理,送入采樣恢復(fù)模塊。具體如下所述的功率歸一化模塊,對(duì)干擾抑制后的信號(hào)進(jìn)行功率歸一化處理,r[k] - r[k]/(l /)(式7)所述采樣恢復(fù)模塊16,將經(jīng)過(guò)干擾抑制處理后的接收信號(hào)向量恢復(fù)為正常的接收信號(hào)。具體如下將經(jīng)過(guò)干擾抑制處理后的接收信號(hào)向量紳^恢復(fù)為正常的接收碼片信號(hào)rf Ii) = ri[|^Jj (式 8)其中,/ = Zi-AZ^r 表示對(duì)標(biāo)量向下取整,A表示向量r的第i個(gè)元素。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制方法的流程圖,包括以下步驟步驟1,對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行分組緩存處理,得到接收信號(hào)向量;步驟2,計(jì)算自相關(guān)P矩陣,當(dāng)窄帶干擾的先驗(yàn)信息已知時(shí),取P[k] = R-1Lk]或 p[k] = (RjDO + β Γ1,其中,R[k]表示M維接收向量的自相關(guān)矩陣;Rj[k]表示M維干擾向量的自相關(guān)矩陣;I表示M維單位矩陣;β >0,典型取值為0或σ2,ο2表示白噪聲功率; (O—1表示矩陣的逆;當(dāng)窄帶干擾的先驗(yàn)信息未知時(shí),P[k]為R-1DO的一個(gè)估計(jì)值,可采用多種算法對(duì)R-1DO進(jìn)行估計(jì),包括最小二乘算法、遞歸最小二乘算法等;所述步驟2進(jìn)一步包括步驟21,向量更新,隨著迭代進(jìn)行,對(duì)接收信號(hào)向量進(jìn)行更新處理,丟掉原始的接收信號(hào)向量,存儲(chǔ)新的接收信號(hào)向量用于下次迭代;步驟22,自相關(guān)矩陣P更新,隨著迭代進(jìn)行,需要通過(guò)誤差和收斂因子對(duì)矩陣進(jìn)行更新處理,丟掉原始的自相關(guān)矩陣值,存儲(chǔ)新的自相關(guān)矩陣值;步驟23,采用自適應(yīng)的方法調(diào)整收斂因子,加快迭代收斂速度;
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步驟M,對(duì)一次迭代后的自相關(guān)矩陣進(jìn)行延時(shí)處理,并反饋到矩陣更新單元的輸入端。步驟3,采用自相關(guān)P矩陣對(duì)接收信號(hào)向量做線性變換,得到窄帶干擾抑制后的接收信號(hào)向量;步驟4,對(duì)窄帶干擾抑制后的接收信號(hào)向量做功率歸一化處理,得到功率調(diào)整后的接收信號(hào)向量;步驟5,將功率調(diào)整后的接收向量信號(hào)恢復(fù)為正常接收碼片信號(hào)。圖6為本發(fā)明一個(gè)GSM&WCDMA交疊系統(tǒng)實(shí)施例;由圖5中可知,GSM信號(hào)和UMTS 信號(hào)的頻譜存在交疊,因此相互之間會(huì)產(chǎn)生頻譜干擾,這將導(dǎo)致上下行接收信號(hào)互相干擾, 覆蓋和容量縮水嚴(yán)重,更嚴(yán)重的將導(dǎo)致系統(tǒng)不可用。本發(fā)明可以在抑制干擾同時(shí)不損失有用信號(hào),解決上述頻譜交疊的問(wèn)題。圖7為本發(fā)明在GSM&WCDMA交疊系統(tǒng)的性能對(duì)比圖,圖6可以看出,本發(fā)明在高信干比下干擾抑制能力明顯,且優(yōu)于傳統(tǒng)的頻域陷波技術(shù)。同時(shí),本發(fā)明還具有復(fù)雜度低和不受擾碼約束特點(diǎn),在現(xiàn)實(shí)的WCDMA系統(tǒng)中更具有實(shí)用性,在不影響現(xiàn)有接收機(jī)結(jié)構(gòu)的前提下,單純的增加一個(gè)干擾抑制模塊,即可對(duì)多個(gè)GSM的干擾起到良好的抑制作用。本發(fā)明的技術(shù)不限于只處理WCDMA和GSM頻譜交疊配置情況,還可以處理 GSM&CDMA配置情況。上述說(shuō)明示出并描述了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,但如前所述,應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式,不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除,而可用于各種其他組合、 修改和環(huán)境,并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi),通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍,則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制方法,其特征在于,包括, 步驟1,對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行分組緩存處理,得到接收信號(hào)向量;步驟2,計(jì)算自相關(guān)P矩陣;步驟3,采用自相關(guān)P矩陣對(duì)接收信號(hào)向量做線性變換,得到窄帶干擾抑制后的接收信號(hào)向量;步驟4,對(duì)窄帶干擾抑制后的接收信號(hào)向量做功率歸一化處理,得到功率調(diào)整后的接收信號(hào)向量;步驟5,將功率調(diào)整后的接收向量信號(hào)恢復(fù)為正常接收碼片信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟2中,采用以下方式計(jì)算自相關(guān)P 矩陣當(dāng)窄帶干擾的先驗(yàn)信息已知時(shí),取P[k] =R-1DO或P[k] = (RjDO + β Γ1,其中,R[k] 表示M維接收向量的自相關(guān)矩陣洱[k]表示M維干擾向量的自相關(guān)矩陣;I表示M維單位矩陣;β >0,典型取值為0或σ2,ο2表示白噪聲功率;(O—1表示矩陣的逆;當(dāng)窄帶干擾的先驗(yàn)信息未知時(shí),P[k]為R-1DO的一個(gè)估計(jì)值,采用算法對(duì)ΠΙΟ進(jìn)行估計(jì)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟2進(jìn)一步包括步驟21,向量更新,對(duì)接收信號(hào)向量進(jìn)行更新處理,丟掉原始的接收信號(hào)向量,存儲(chǔ)新的接收信號(hào)向量用于下次迭代;步驟22,自相關(guān)矩陣更新,通過(guò)誤差和收斂因子對(duì)自相關(guān)P矩陣進(jìn)行更新處理,丟掉原始的自相關(guān)矩陣值,存儲(chǔ)新的自相關(guān)矩陣值;步驟23,采用自適應(yīng)的方法調(diào)整收斂因子,加快迭代收斂速度; 步驟M,對(duì)一次迭代后的自相關(guān)矩陣進(jìn)行延時(shí)處理。
4.一種寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制裝置,其特征在于,包括組幀模塊、計(jì)算矩陣P模塊、功率歸一化模塊、采樣恢復(fù)模塊,所述組幀模塊,對(duì)經(jīng)過(guò)的頻譜交疊信號(hào)進(jìn)行緩存處理,組成一個(gè)接收信號(hào)向量,送入所述計(jì)算矩陣P模塊;所述計(jì)算矩陣P模塊,通過(guò)迭代得到輸入信號(hào)向量的自相關(guān)矩陣,送入到乘法器與接收向量進(jìn)行相乘處理,得到干擾抑制后的信號(hào);所述功率歸一化模塊,對(duì)干擾抑制后的信號(hào)進(jìn)行功率歸一化處理,送入采樣恢復(fù)模塊;所述采樣恢復(fù)模塊,將經(jīng)過(guò)干擾抑制處理后的接收信號(hào)向量恢復(fù)為正常的接收信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于,所述計(jì)算P矩陣模塊包括更新向量單元、 更新矩陣單元、遺忘因子單元、延時(shí)單元,所述更新向量單元,在迭代過(guò)程中,存儲(chǔ)新的接收信號(hào)向量; 所述更新矩陣單元,在迭代過(guò)程中對(duì)估計(jì)得到的自相關(guān)矩陣P進(jìn)行更新處理; 所述遺忘因子單元,用于存儲(chǔ)迭代算法所需的遺忘因子參數(shù); 所述延時(shí)單元,對(duì)矩陣更新單元輸出自相關(guān)矩陣P進(jìn)行延時(shí)處理。
6.一種接收機(jī),其特征在于,包括如權(quán)利要求4所述的干擾抑制裝置、解調(diào)裝置, 所述干擾抑制裝置,對(duì)基帶接收信號(hào)進(jìn)行線性變化,得到干擾抑制后的基帶接收信號(hào);所述解調(diào)裝置,對(duì)干擾抑制后的基帶接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)和逆映射處理,得到比特級(jí)數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的接收機(jī),其特征在于,進(jìn)一步包括匹配濾波裝置,用于對(duì)基帶接收信號(hào)進(jìn)行匹配濾波器處理,得到濾波器處理后的接收信號(hào),送入所述干擾抑制裝置。
8.如權(quán)利要求6所述的接收機(jī),其特征在于,進(jìn)一步包括擾碼發(fā)生器,用于產(chǎn)生解擾所需的偽碼,干擾抑制后的基帶接收信號(hào)進(jìn)行解擾處理后得到碼片級(jí)數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī),其特征在于,進(jìn)一步包括擴(kuò)頻碼發(fā)生器,用于產(chǎn)生解擴(kuò)所需的碼片,碼片級(jí)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解擴(kuò)處理得到符號(hào)級(jí)數(shù)據(jù),送入解調(diào)裝置。
10.如權(quán)利要求6所述的接收機(jī),其特征在于,進(jìn)一步包括信宿裝置,用于將接收解調(diào)裝置的比特?cái)?shù)據(jù)與發(fā)射的比特級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,計(jì)算誤碼率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制方法,包括,步驟1,對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行分組緩存處理,得到接收信號(hào)向量;步驟2,計(jì)算自相關(guān)P矩陣;步驟3,采用自相關(guān)P矩陣對(duì)接收信號(hào)向量做線性變換,得到窄帶干擾抑制后的接收信號(hào)向量;步驟4,對(duì)窄帶干擾抑制后的接收信號(hào)向量做功率歸一化處理,得到功率調(diào)整后的接收信號(hào)向量;步驟5,將功率調(diào)整后的接收向量信號(hào)恢復(fù)為正常接收碼片信號(hào)。本發(fā)明還提供一種窄帶干擾抑制裝置和接收機(jī)。通過(guò)本發(fā)明提供的寬帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制方法、裝置和接收機(jī),能有效地抑制多種窄帶干擾的同時(shí)具有復(fù)雜度低、魯棒性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H04B1/71GK102185630SQ20111009215
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者劉鳳威, 楊澤亮, 游愛(ài)民, 趙宏志 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司