广播电视无线发射中多径干扰的抑制技术研究

随着无线通信技术的飞速发展,传统的信号抑制技术已经无法满足日益复杂的通信需求。评述分集接收技术、均衡技术、扩频技术以及智能天线技术4种现有的无线通信抑制技术,深入分析它们的原理、应用及面临的挑战。阐述当前对新型抑制技术的研究,这些新技术有望在未来解决传统技术所面临的硬件复杂性、频谱资源限制和算法效率低等方面的问题。

基于多通道SQM指标联合的矢量接收机多径干扰检测方法

矢量接收机利用各跟踪通道间信息共享达到通道间相互辅助的作用,因此相对于传统的标量接收机能在复杂环境下提供更好的性能.然而在城市峡谷等复杂环境下,多径传输会严重限制矢量接收机的性能,若能及时发现多径并加以处理则能消除多径干扰的影响.本文从多径对矢量接收机的影响机理出发,研究基于信号质量监测(SQM)的多径检测问题.在分析现有的针对标量接收机信号SQM指标的基础上,结合矢量接收机通道耦合的特点,提出一种联合多通道SQM指标的矢量接收机多径检测方法.最后,通过仿真实验验证了所提方法能够有效地检测与直达信号幅度比小于0.5、相对码延时在0.3~0.6码片的多径干扰.

采用多径干扰抵消的RAKE接收机

针对多径衰落信道,该文提出了一种基于导频的串行多径干扰抵消技术(SMPIC)和相应的RAKE接收结构,进行了理论分析和计算机仿真,并与常规的RAKE接收进行了比较,结果表明,采用此技术可改善 RAKE接收性能,且结构简单、易于实现。

具有空时二维分辨能力的多径干扰抑制算法

针对全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)中的多径干扰抑制问题,本文提出了一种有效的算法,该算法首先对接收到的数据进行捕获,以获得各卫星信号的参数粗估结果,接着利用WRELAX(Weighted RELAXation)技术,在空时二维空间中逐一估计出直达卫星信号和多径干扰的来向、码时延和幅度信息;并根据所估计到的参数来区分多径干扰和直达信号;此外,本文在进行二维参数估计时,根据捕获到的码时延的信息,限定码时延的搜索范围的方法显著降低了算法运算量.由于空时二维处理能够同时从空域和时域区分直达卫星信号和多径干扰,因此能够更好地实现多径干扰抑制.最后,通过仿真实验验证了本文算法较之传统多径干扰抑制算法的优越性.

稳健的宽带多径干扰抑制波束形成算法

针对传统宽带多径干扰抑制波束形成算法计算量大、稳健性差的问题,提出一种基于均匀直线阵的稳健宽带多径干扰抑制波束形成算法。当期望信号垂直入射时,该算法首先在波束旁瓣区域引入虚拟干扰源构造能量聚焦矩阵,通过主瓣宽度的迭代处理,整体控制输出波束旁瓣级,将旁瓣区域能量聚焦到主瓣区域,实现多径干扰条件下的宽带波束形成;然后对期望信号和辅助方位角施加相位响应约束,将其扩展至期望信号非垂直入射和存在指向误差的情况,与传统宽带多径干扰抑制波束形成算法相比,在提高算法稳健性的同时大大降低了计算复杂度;最后仿真分析与实际数据验证表明,该算法能够有效的抑制多径干扰,稳健性较好且具有较高的输出信干噪比。

基于修正完备互补序列CDMA系统的抗多径干扰性能分析

CDMA通信系统本身存在着多径干扰、多址干扰等缺点,这将大大限制CDMA系统中的用户容量.为此,在深入分析了完备互补序列理论的基础上,提出了一种抗多径干扰的新方法———采用修正完备互补序列,利用其特性从接收机的相干输出中消除多径干扰的影响,并以4阶完备互补序列的一个子集为例根据加/去修正的原理设计了CDMA单用户系统,对系统的抗多径干扰性能进行了仿真,验证了采用修正完备互补序列较m序列抗多径干扰的优异特性.

基于WRELAX的小运算量GNSS多径干扰抑制算法

针对全球卫星导航系统(Global navigation satellite system,GNSS)中的多径干扰抑制问题,本文提出了一种有效的小运算量算法。该算法将多径抑制问题转换为时延估计问题,利用基于信号分离理论的Weighted RELAXation(WRELAX)算法求解非线性最小二乘代价函数。考虑到GNSS信号相关函数的特点,通过对接收数据与参考信号的相关函数及参考信号的自相关函数进行加窗截取,取出相关函数信息量较大的主峰值及其附近的范围,从而减小了数据长度,从根本上减小了WRELAX进行参数估计时的运算量,为工程实现提供了可能。最后通过理论分析和仿真实验验证了本文算法在降低运算量的同时能够保证性能不会受到较大损失,尤其对实际中多径干扰与直达信号相比较弱时,本文算法可获得与现有算法相当的性能。

脉冲测距系统的多径干扰影响及消除

由于地空无线信道的多径特性的影响,采用脉冲测距原理的机载脉冲测距系统的精度受到较大影响。在对机载脉冲测距设备原理进行深入研究的基础上,对多径干扰对脉冲测距系统的影响进行了分析,确定了最为不利的多径形态,进一步提出了一种针对多径消除的基于第一脉冲延迟译码的解决方案,并予以了工程实现。仿真结果表明该方案效果良好。

基于盲判决反馈均衡的GPS信号多径干扰抑制方法

给出了存在多径效应时的GPS接收信号模型,分析了多径干扰对GPS接收机跟踪环路的影响.将均衡技术应用于跟踪环路,提出了一种GPS信号多径干扰抑制方法.该方法在GPS信号跟踪环路中引入了判决反馈分数间隔均衡器,同时,根据GPS信号为BPSK调制且发送的伪码序列被导航电文调制后存在正负反转不确定性的特点,均衡器系数更新时选用MCMA盲均衡算法.仿真结果显示,该方法能够有效消除多径影响,验证了算法的正确性和可行性.

一种DSSS系统中窄带与多径干扰抑制级联算法

根据线性预测具有良好的抗窄带干扰性能但无法抑制多径干扰的特性,提出了一种窄带干扰和多径干扰抑制的级联算法即CNMS算法,理论分析表明本算法可以获得比线性预测算法更高的性能增益。仿真结果说明,CNMS算法在优于线性预测算法的同时还优于线性均衡算法。

多径干扰对再入遥测系统性能的影响分析

多径干扰在频域表现为在PCM/FM的频谱中产生凹陷。我们通过用一直射路径和一延时小于一个比特间隔的镜面反射路径来模拟再入遥测多径信道,并结合一延时解调器,得到了系统的性能方程式,它是多径信道参数r、θ和τ的函数。然后就有和无预检波滤波器分别分析了多径干扰对系统性能的影响。通过分析得出,系统的比特错误概率都强烈依赖于凹口的位置,而在无预检波滤波器时,系统的平均比特错误概率与凹口的宽度(时延τ)无关,主要由凹口的深度(反射系数r)确定,此时由于多径干扰引起系统性能损失的上界为1/(1-r)2,它高出实际系统性能的损失值不到1dB。在有预检波滤波器的情况下,系统的平均比特错误概率与凹口的宽度、凹口的深度和滤波器的带宽都有关。当τ/Tb=0.15时系统性能最差,而滤波器的带宽B越窄,码间干扰越严重,在τ/Tb=0.15且BTb=1时,得到了系统性能损失的上界为:1/(1-r)2r,它超过系统性能的实际损失同样小于1dB。

一种新的抑制多径干扰的DFE/RAKE接收技术研究

在超宽带(UWB)无线通信系统中,UWB信号通过多径信道传输后,会受到严重的多径干扰。提出一种基于自适应步长LMS算法的DFE/RAKE接收机,该接收机不仅能有效抑制多径干扰,而且能减少由多径干扰引起的符号间干扰(ISI)的影响。仿真结果表明,在相同条件下,该接收机与基于固定步长LMS算法的DFE/RAKE接收机和RAKE-MRC接收机相比有较低的误码率,提高了接收机的性能。

多径干扰下扩频导航信号伪码跟踪性能仿真研究

分析了多径环境下扩频导航接收机伪码信号跟踪性能。主要分析了时延绝对值小于一个码片的多径信号对导航信号伪码相位跟踪误差的影响,给出了接收机伪码跟踪环的结构框图,并建立了环路的数学模型,在考虑多径信号的基础上分析了混合信号相位跟踪的数学模型,分析了混合信号下伪码跟踪环相位跟踪的性能。在数学模型分析的基础上对存在单路多径信号时伪码相位跟踪性能进行了计算机仿真,并运用Matlab中的Simulink进行了具体的实现。

雷达自动跟踪测量的C^2算法抗多径干扰研究

将传统的多目标分辨算法(C2算法)应用于低角多径环境下目标俯仰角的跟踪测量,并在不同多径反射环境下对不同高度、不同飞行速度和飞行方向的目标进行了仿真,得到良好的仿真结果,表明该算法具有比较优良的抗多径干扰性能,通过对仿真结果的分析,验证了该算法在低空多径环境下目标俯仰角测量的有效性;将该方法应用于靶场雷达系统低空目标俯仰角的跟踪测量,可较大地提高测量精度,改善靶场测控系统的不足。

OFDM系统中不同调制方式抗多径干扰的性能分析

在带有循环保护间隔的OFDM中 ,对不同调制方式的抗多径干扰的性能进行了分析 ,并给出了仿真结果 .在无信道估计和有信道估计两种情况下 ,讨论了信干比对系统抗多径干扰性能的影响 .仿真结果表明 。

超宽带穿墙SAR成像中的多径干扰抑制

超宽带穿墙合成孔径雷达(SAR)进行成像时,目标之间的多径传播会在图像上产生虚假目标,这将严重影响目标的检测性能和系统的灵敏度。建立了超宽带穿墙SAR的多径散射模型,通过分析得到多径产生的虚假目标的重要特征:方向依赖性,据此提出了一种基于隐马尔可夫模型(HMM)的多径干扰抑制方法。仿真结果表明,该方法能够使真假目标的峰值比提高11 dB左右。

多径干扰下一种新的有效的弱GPS信号处理算法

为了提高全球定位系统(GPS)接收机的增益,有必要进行长时间的累积积分。针对累积最重要的限制:导航电文的变化、多谱勒频偏的影响以及非相干累积的平方损失,该文指出在弱信号条件下快速傅立叶变换捕获较传统算法更具有优势。该算法通过采用差分累积,增加累积时间,减轻非相干累积平方带来的增益损失。另外,全比特搜索算法能够估计出导航数据的最佳组合,实现长时间的相干积分。结合这两种算法,提出一套完整的GPS弱信号处理方案。最后进行了Monte-Carlo仿真,仿真试验结果验证了该算法的有效性。

抗多径干扰的有限时间收敛制导律

当雷达导引头俯视探测超低空目标时,受多径干扰的影响,跟踪精度严重降低。为了最大限度地降低干扰,需要将弹目视线角约束至布儒斯特角。基于终端滑模控制的方法,设计了一种非奇异快速终端滑模制导律;针对该制导律中目标加速度难以准确获得的问题,设计了滑模扰动观测器来估计目标加速度;在非奇异快速终端滑模制导律中引入观测器的估计值和带开关系数的符号函数,设计出一种复合非奇异快速终端滑模制导律。通过Lyapunov理论证明,该复合制导律可保证弹目视线角在有限时间内快速收敛至布儒斯特角,同时视线角速率收敛至0附近的小邻域内。仿真结果表明:当该复合制导律应用于对超低空目标拦截时,可使脱靶量减少至杀伤半径之内;相比于传统滑模制导律,可使系统状态的收敛时间减少4 s左右。

IEEE802.15.3a信道中DS-UWB的多径干扰分析

UWB主要应用于密集多径室内信道中,多径干扰(MPI)是系统的主要干扰来源之一。分析了IEEE802.15.3a信道中直接序列UWB(DS-UWB)多径干扰的性质。通过精确考虑每条多径带来的干扰,提出了多径干扰呈高斯分布的假设,并根据信道模型的特性给出了一种简单的估算多径干扰方差的方法。在此基础上计算了匹配滤波器接收机的错误概率并与计算机仿真值做了对比,结果表明二者较为吻合。

有效抑制多径干扰的MCCS复合系统性能研究

m_W复合系统应用m_W序列作为链接序列的内部序列,但是m_W序列的相关特性和对同步时钟的敏感性限制了复合系统抑制多径干扰的能力.提出了一种全新结构的链接序列,即利用完备互补序列(CCS)和修整完备互补序列(MCCS)替代m_W序列作为链接序列的内部序列,并构建CCS复合系统和MCCS复合系统,建立了系统仿真平台.提出了应用"反增益"参量对复合系统抑制多径干扰的性能进行评估.仿真结果表明MCCS复合系统抑制多径干扰的能力得到了明显提升.