[发明专利]一种DS/FH混合扩频通信系统窄带干扰检测处理方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信信号处理领域，用于窄带干扰抑制技术中对干扰的检测与处理。

背景技术

扩频通信抗干扰技术的研究开始于20世纪70年代末期。在过去的30多年中，大量的研究工作一直关注于扩频系统中有效的窄带干扰抑制技术的开发应用，发展至今仍然是众多学者研究的热门课题。目前，扩频通信系统的性能提高主要通过在扩频的基础上配合干扰抑制技术来进一步提高系统的抗干扰能力，从而达到提升系统性能的目的。

DS（Direct Sequence，直接序列）/FH（Frequency Hopping，跳频）混合扩频通信系统结合了直接序列扩频通信系统和跳频扩频通信系统的优点，本身具有很强的抗干扰能力，其抗干扰的能力与扩频增益成正比，在理论情况下，扩频通信系统所固有的扩频增益可以提供任何足够大的抗干扰能力，但是，实际应用中受带宽和系统复杂度的限制，在现有条件下，DS/FH混合扩频通信系统的处理增益和干扰容限不可能做的很高。

同扩频信号相比，这些干扰信号通常是传统通信体制下的窄带信号，在存在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够的。为了进一步提高DS/FH混合扩频通信系统抗干扰的能力，必须采用有效的抗干扰技术来对抗干扰，其中之一就是借助信号处理技术，对接收信号进行处理，从而增加系统的抗干扰能力。

基于DFT（Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换）的窄带干扰抑制技术是利用扩频信号、背景噪声和窄带干扰在变换域的不同表现特征来去除干扰信号。其中，变换域处理技术对干扰谱线的检测以及相应的处理算法很大程度上决定了系统抗干扰的性能。

门限法是一种常用变换域干扰检测处理方法，通过设计干扰检测门限，将经DFT变换后的频域值与门限进行比较，对存在干扰的频域值进行置零或裁减。双门限算法是门限法的一种，先通过CME（Consecutive Mean Excision，连续均值去除）算法确定初始门限，再进一步求出高、低门限，运用簇的思想，把大于低门限的频域值定义为“簇”，然后把“簇”里最大的频域值和高门限比较，来判断“簇”是干扰还是噪声和信号，如果最大的频域值大于高门限，判定“簇”是干扰，对其进行置零或裁减，否则，认定是噪声和信号，不做处理。基于CME的双门限算法在求初始门限时需要不断的进行迭代运算，其核心思想是采用递归的方法，先计算所有频域值的均值，乘以门限因子得到门限，认为比门限大的都是干扰的频域值，去除干扰频域值后，再次计算出剩余频域值的均值，再次乘以门限因子得到新门限，直到没有干扰的频域值测出来为止。FCME（Forward Consecutive Mean Excision，向前连续均值去除）算法是CME算法的一种改进，认为只有少数幅度最小的频域值没有受到干扰，以最小频域值求均值，再乘以门限系数作为初始门限，避免了CME算法求初始门限需要多次迭代运算，但FCME则需要对频域值进行由小到大的排序，当数据长度较长时，计算时间复杂度也比较大。

发明内容

本发明提供了一种DS/FH混合扩频通信系统窄带干扰检测处理方法，不需要像基于CME双门限算法那样通过迭代运算求得初始门限，也不需要像基于FCME双门限算法那样对频域值进行排序，计算初始门限的时间复杂度远远低于CME和FCME算法，从而提高双门限的计算速度，节约了运算资源，便于硬件实现。

本发明基本思路为：DS/FH混合扩频通信系统接收机收到的信号主要包括有用信号、干扰信号和噪声（有用信号淹没在噪声中），对接收机收到的信号进行DFT变换后，窄带干扰的频域值占整个频域值的比例不大，将所有的频域值以M个为一段进行分段，分段后，不可能每一段都存在窄带干扰，总有频域值没有受到干扰的段存在，求出没有受到干扰的那段频域值的均值作为初始门限，再利用双门限思想求得高、低门限，对干扰的频域值处理后，再通过DFT逆变换还原有用信号。

本发明的技术方案是：一种DS/FH混合扩频通信系统窄带干扰检测处理方法，具体步骤如下：

设DS/FH混合扩频通信系统接收到的时域信号为x(n)，n＝0,1,...,N-1，N为2的幂次方。

第一步：计算频域信号。

对x(n)进行DFT变换，得到x(n)的频域信号A(i),i＝0,1,...,N-1。

第二步：求初始门限。