基于差分求門限的變換域窄帶干擾抑制

第３５卷第１２期 電子與信息學報

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

付衛紅 宋長漢 黃坤

７１００７１） （西安電子科技大學綜合業務網理論及關鍵技術國家重點實驗室 西安

摘要：針對直接序列擴頻通信系統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

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

限，從而實現干擾抑制。仿真統計分析表明，該算法的乘法次數約為自適應多門限算法的ｌ／５．４，加法次數分別約

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

ＤＴ—ＦＣＭＥ）算法的１／５，降低了運算復雜度。仿真實驗結果表明，該算法的仿真時間僅為白適應多門限算法的１／３

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

關鍵詞：擴頻通信：窄帶干擾抑制：直接序列擴頻；變換域；差分求門限

中圖分類號：ＴＮ９１４．４２ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：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 術主要有時域處理技術【卜 和變換域處理技

直接序列擴頻通信系統相比于傳統通信系統具 術 塢 ，由于變換域處理技術收斂速度快，可實時

有抗干擾能力強的特點，但在強窄帶干擾環境下， 消除干擾，適合動態干擾環境，岡此得到廣泛應用。

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

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

擴頻通信系統抑制干擾的能力，使系統獲得較好的 限檢測法 等。其中門限檢測法由于具有結構簡

誤碼率性能，借助一定的干擾抑制技術抑制窄帶干 單，易于硬件實現等特點得到廣泛應用。門限榆測

擾是十分必要的。 法將大于閾值門限的信號當作干擾，抑制＿Ｔ擾算法

目前直接序列擴頻通信系統中窄帶干擾抑制技 的關鍵是如何設置干擾抑制門限。目前文獻中關于

——

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

國家自然科學基金（６１２０ｌ１３４，６１２０１１３５），‘ｐ央高校基本科研業務費Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ Ｍｅａｎ Ｅｘｃｉｓｉｏｎ）算

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

如何設置檢測門限的討論較少，文獻［５］和文獻［６］分

專 ：ｚＸ０３０．．０１０ 一００ ）資助課題 但實現復雜度１ｚ 同，不易硬件實現。針對上述兩種