基于差分求門限的變換域窄帶干擾抑制

第３５卷第１２期 電子與信息學(xué)報(bào)

２０１３年１２月

、，０１．３５Ｎｏ．１２

Ｄｅｃ．２０１３

Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

基于差分求門限的變換域窄帶干擾ｇＰ￥ｌＪ

付衛(wèi)紅 宋長(zhǎng)漢 黃坤

７１００７１） （西安電子科技大學(xué)綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)理論及關(guān)鍵技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西安

摘要：針對(duì)直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制問題，該文提出一種基于門限抑制窄帶干擾的新算法。新算法

利用接收信號(hào)頻譜包絡(luò)的差分值找到非干擾信號(hào)頻譜分段，然后將非干擾信號(hào)頻譜分段譜線最大幅度模值作為門

限，從而實(shí)現(xiàn)干擾抑制。仿真統(tǒng)計(jì)分析表明，該算法的乘法次數(shù)約為自適應(yīng)多門限算法的ｌ／５．４，加法次數(shù)分別約

為自適應(yīng)多門限的１／４和雙門限前向連續(xù)均值切除ｆＤｏｕｂｌｅ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ Ｍｅａｎ Ｅｘｃｉｓｉｏｎ，

ＤＴ—ＦＣＭＥ）算法的１／５，降低了運(yùn)算復(fù)雜度。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法的仿真時(shí)間僅為白適應(yīng)多門限算法的１／３

和ＤＴ—ＦＣＭＥ算法的１／４，且誤碼率性能與自適應(yīng)多門限和ＤＴ—ＦＣＭＥ算法相當(dāng)。

關(guān)鍵詞：擴(kuò)頻通信：窄帶干擾抑制：直接序列擴(kuò)頻；變換域；差分求門限

中圖分類號(hào)：ＴＮ９１４．４２ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：１００９—５８９６（２０１３）１２ ２９６０—０６

ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１１４６．２０１３．００３１４

Ｎａｒｒｏｗ－ｂａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｉｎ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｄｏｍａｉｎ

Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ－－ｃｌｕｓｔｅｒ－－ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ

Ｆｕ Ｗｅｉ—－ｈｏｎｇ Ｓｏｎｇ Ｃｈａｎｇ—－ｈａｎ Ｈｕａｎｇ Ｋｕｎ

（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ａｎｄ Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉｄｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００７１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍｉｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ Ｎａｒｒｏｗ—Ｂａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ（ＮＢＩ）ｓｉｇｎａｌ ｉｎ Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ

（ＤＳＳＳ）ｓｙｓｔｅｍ，ａ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ—Ｃｌｕｓｔｅｒ—Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（Ｄ—ＣＴ）ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ

ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｄｏｍａｉｎ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ Ｄ—ＣＴ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｔａｋｅｓ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅｓ

ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｅｎｖｅｌｏｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｓｉｇｎａｌ ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｎｏｎ—ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｅｇｍｅｎｔｓ，ａｎｄ ｔｈｕｓ ｉｔ

ｃａｎ ｓｕｐｐｒｅｓｓ ｔｈｅ ＮＢＩ ｓｉｇｎａｌｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌｕｓ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｅｇｍｅｎｔ ａｓ ｔｈｅ

ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ．Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｍｕｌｔｉ—ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ

ｉｓ ａｂｏｕｔ ５．４ ｔｉｍｅｓ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｄ—ＣＴ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ａｄｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｄ—ＣＴ ｉｓ ｏｎｌｙ ａｂｏｕｔ ｏｎｅ ｆｏｕｒｔｈ ｔｈａｔ

ｏｆ ｔｈｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｍｕｌｔｉ—ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ａｎｄ ｏｎｅ ｆｉｔｈ ｔｈａｔｆ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ Ｍｅａｎ Ｅｘｃｉｓｉｏｎ

（ＤＴ—ＦＣＭＥ）ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｄ—ＣＴ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ

ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ ｏｎｅ ｔｈｉｒｄ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｍｕｌｔｉ－－ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄ ｏｎｅ ｆｏｕｒｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ＤＴ－－ＦＣＭＥ

ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｗｉｔｈｏｕｔ ｌｏｓｉｎｇ ｔｈｅ ＢＥＲ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓｐｒｅａｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；Ｎａｒｒｏｗ—Ｂａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ（ＮＢＩ）ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ；Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ

Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ【ＤＳＳＳ）；Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｄｏｍａｉｎ；Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ—Ｃｌｕｓｔｅｒ—Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ【Ｄ—ＣＴ）

１ 引言 術(shù)主要有時(shí)域處理技術(shù)【卜 和變換域處理技

直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)通信系統(tǒng)具 術(shù) 塢 ，由于變換域處理技術(shù)收斂速度快，可實(shí)時(shí)

有抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，但在強(qiáng)窄帶干擾環(huán)境下， 消除干擾，適合動(dòng)態(tài)干擾環(huán)境，岡此得到廣泛應(yīng)用。

單純地依靠增大系統(tǒng)的擴(kuò)頻增益抑制干擾是不可行 變換域干擾抑制技術(shù)中干擾位置的確定方法包括Ｋ

的。為了在不增加信號(hào)帶寬條件下，提高直接序列 譜線法㈦、中值濾波法 、權(quán)值泄露法 以及門

擴(kuò)頻通信系統(tǒng)抑制干擾的能力，使系統(tǒng)獲得較好的 限檢測(cè)法 等。其中門限檢測(cè)法由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

誤碼率性能，借助一定的干擾抑制技術(shù)抑制窄帶干 單，易于硬件實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。門限榆測(cè)

擾是十分必要的。 法將大于閾值門限的信號(hào)當(dāng)作干擾，抑制＿Ｔ擾算法

目前直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中窄帶干擾抑制技 的關(guān)鍵是如何設(shè)置干擾抑制門限。目前文獻(xiàn)中關(guān)于

——

２０１３—０３—１５收到，２０１３—０７—１８改回 別描述了白適應(yīng)多門限法和ＤＴ—ＦＣＭＥ（Ｄｏｕｂｌｅ

國(guó)家自然科學(xué)基金（６１２０ｌ１３４，６１２０１１３５），‘ｐ央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ Ｍｅａｎ Ｅｘｃｉｓｉｏｎ）算

＃￣（７２１２４６６９），高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃（Ｂ０８ｏ３８）和重大 法，這兩種算法均具有較好的窄帶干擾抑制性能，

如何設(shè)置檢測(cè)門限的討論較少，文獻(xiàn)［５］和文獻(xiàn)［６］分

專 ：ｚＸ０３０．．０１０ 一００ ）資助課題 但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度１ｚ 同，不易硬件實(shí)現(xiàn)。針對(duì)上述兩種