[发明专利]直接序列扩频通信系统时域窄带干扰消除方法及其装置

说明书

技术领域

本发明无线通信系统中窄带干扰的消除技术，具体涉及直接序列扩频通信 系统时域窄带干扰消除方法和装置。

背景技术

直接序列扩频通信系统(DSSS)利用速率较高的PN码将较窄频带的信 号扩展到较宽的频带进行传输，接收端通过PN码与接收信号的相关处理恢 复原始信号。当干扰是窄带信号时，在接收信号和PN码的互相关过程中， 干扰信号会扩展到整个频带上从而减弱干扰的影响，因此扩频信号在一定程 度上可以削弱窄带干扰。扩频通信系统的抗干扰能力由其频谱扩展倍数(即 扩频增益)决定。超过扩频增益的的干扰信号将导致扩频通信系统不能正确 恢复原始数据。

实际通信过程中，由于工业干扰、临近电台信号辐射、人为干扰等情况 的普遍存在，会在扩频通信频段内形成干扰，由于扩频通信是在较宽频带内 进行传输，干扰通常是窄带的。窄带干扰对扩频通信系统性能影响很大，一 个大功率的单频干扰足够破坏扩频接收机的正常工作。

实际应用中受带宽和系统复杂度的限制，扩频通信系统的扩频增益不可 能做得很高。在遇到强窄带干扰或多窄带干扰信号的情况下，单纯地用增大 系统的扩频增益的方法来抑制干扰往往是不可行的。为了提高直接序列扩频 通信系统抑制窄带干扰的能力，使系统获得较好的性能，必须借助信号处理 技术抑制窄带干扰。

常用的自适应干扰抑制技术包括变换域处理和时域处理两种。其中变换 域方法应用较多，通常采用的是频域方法，原理是通过FFT处理获得接收 信号中的窄带干扰信息，利用信号处理手段在频域消除干扰。如以下中国专 利申请公开的技术方案主要采用了频域方法：

“扩频通信方式接收装置”(专利申请号：200410063772.6)、“一种扩 频系统的抗强窄带干扰自适应陷波器及其方法”(专利申请号： 200510036349.1)、扩频系统中窄带干扰消除的方法和装置(专利申请号： 200510078734.2)、一种窄带干扰抑制方法及其装置(专利申请号： 200610104284.4)、扩频系统中通过加窗处理消除窄带干扰的方法和装置(专 利申请号：200580047600.2)等均采用的是频域处理方法。

频域消除窄带干扰方法的不足是需要较大的计算量和存储空间、计算延 时较大，不能跟踪频率快速变化的窄带干扰。且基于频域处理的滤波器不能 完全消除干扰，原因是频域滤波器的输入信号在进行傅里叶变换之前，进行 过时域加窗，干扰信号的频谱产生泄露，因此，即使是一个无限窄、无限深 的陷波器，也不可能完全消除干扰。此外，在进行IFFT变换后，最终还会 导致时域信号的失真较大。另一方面，在没有窄带干扰的情况下，引入频域 处理所带来的系统损耗比引入时域滤波所带来的损耗更大。

时域陷波技术基本思想是利用基于估计和预测的横向滤波器。它的基本 原理：利用扩频信号和窄带干扰的可预测性(即相关性)的差异，有效地估 计出干扰信号，再从接收信号中减去预测得到的干扰信号，从而达到抑制干 扰的目的。

现有的扩频通信系统时域消除窄带干扰方法的信号预测采用自适应滤 波算法来实现，通常采用的是LMS(Least-Mean-Square algorithm，最小均 方误差)算法或RLS(Reiterative Least-Squares，递归最小均方误差)算法。 其中基于LMS算法窄带干扰抑制方案实现结构简单，便于数字化实现，缺 点是计算点数较多。基于RLS算法窄带干扰抑制方案收敛较快，但计算复 杂。

常用的时域窄带干扰抑制的横向滤波器各自适应模块延迟间隔为相同 间隔，通常设置为扩频码的码片间隔或半个码片间隔，可以克服多数的窄带 干扰，为提高对不同窄带干扰的抑制能力，人们进一步提出了可变抽头间隔 的实现方案，但抽头间隔可变控制一方面带来实现复杂度提高，同时会影响 系统的连续工作性能。设计能够适应多种干扰模式且阶数较低的基于LMS 算法窄带干扰抑制方案具有很好的实用价值。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，为此，本发明提出了一种能减少运算量 和硬件复杂度的直接序列扩频通信系统时域窄带干扰消除方法。

本发明的目的是这样实现的：直接序列扩频通信系统时域窄带干扰消除方 法，包括如下步骤：

1)将接收的扩频信号分为两路相同的信号，其中一路信号延迟后输出到横 向滤波器，另一路作为参考信号；