[发明专利]一种用于直扩系统的MPSK窄带干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于直扩系统的MPSK窄带干扰抑制方法，属于通信抗干扰技术领域。

背景技术

直接序列扩频系统(简称直扩系统)具有抗干扰能力强、信息信号隐蔽、便于加密、任意选址以及易于组网等独特优点，因此直扩技术目前在通信设备中被广泛应用，如目前所采用的CDMA通信系统、GPS导航系统等都是直扩系统。扩频系统由于其自身的编码增益和处理增益，具有一定的抗干扰能力，但是发射机/接收机的复杂性以及可供利用的带宽限定了处理增益的上限，因而在遭受超出干扰容限的强干扰时，扩频系统性能会严重恶化，使得通信质量得不到保证。

MPSK(M-ary Phase Shift Keying)即M进制相移键控调制，是一种典型的数字调制方式，它是利用载波的多种不同相位状态来表征数字信息的调制方式。例如BPSK(二相相移键控)、QPSK(即4PSK，四相相移键控调制)等都是MPSK。MPSK窄带干扰很容易产生，是一种常见的干扰信号，当干扰信号功率较大而且其主瓣或旁瓣进入通信信号带宽时，对直扩系统的性能恶化明显。

对MPSK窄带干扰抑制常用的处理方法一般有两大类：一是利用模拟处理，对干扰信号频率进行估计，在于扰信号频率处设置一个陷波器，对干扰信号进行抑制，实际中常用声表面类的技术实现，需要额外增加专门的抗干扰设备，实现起来成本高。二是利用数字信号处理的办法在频域滤波实现干扰抑制，然后将信号还原到时域。利用数字信号处理的办法不需要加额外的装置，并且有更灵活的处理办法。

专利“扩频系统中通过加窗处理消除窄带干扰的方法和装置”(专利号为ZL200580047600.2)所提出的扩频系统中通过加窗处理消除窄带干扰的方法和装置是利用频域去干扰的办法去掉窄带干扰，虽有一定的效果，但是在干扰信号旁瓣泄露严重的情况下抑制效果并不理想，例如对MPSK这种特殊的窄带干扰，只通过频域去干扰的方法所能得到的效果不佳，因为MPSK窄带干扰信号频谱的旁瓣较高，并且旁瓣频谱分布的频段比较宽，一般采用频域干扰抑制只能去掉干扰信号的主瓣频谱，而对旁瓣频谱无能为力，故抑制效果不理想；若利用模拟处理的方法，同样不能滤掉MPSK窄带干扰信号频谱的大量旁瓣。故只采用一般的滤波的方法难以减轻或消除MPSK窄带干扰信号旁瓣对直扩系统通信性能的影响。

发明内容

在直接序列扩频系统中，为了解决传统方法难以完全抑制MPSK等旁瓣较大的窄带干扰信号，使得误码率高，导致系统性能下降的问题，本发明提出了一种用于直扩系统的MPSK窄带干扰抑制方法，采用频域抑制和时域抑制相结合的方法对MPSK窄带干扰进行有效抑制，即首先在频域抑制MPSK窄带干扰信号主瓣能量，然后在时域抑制其旁瓣能量，以降低误码率，保障直接序列扩频系统的可靠通信。

本发明首先利用直接序列扩频系统通信信号在傅立叶域的噪声特性和MPSK窄带干扰信号在傅立叶域的能量聚集特性之间的差异，有效分离MPSK窄带干扰信号和有用通信信号；其次，利用分段重叠加窗的办法，减小通信信号经快速傅里叶变换后的频谱泄漏，尽量抑制MPSK窄带干扰信号的主瓣；最后，利用MPSK窄带干扰旁瓣频谱在时域表现为脉冲形式的这一特点，通过在时域选择合适的门限，抑制MPSK窄带干扰信号的旁瓣，从而将MPSK窄带干扰抑制得更加干净，以达到较好的误码率性能，保障直扩系统的可靠通信。

本发明一种用于直扩系统的MPSK窄带干扰抑制方法，具体实现步骤为：

步骤1，将时域中长度为N、含有MPSK窄带干扰的通信信号f(x)分为k段，每段长度为M，各段数据记为{f₁(x)，f₂(x)，…，f_k(x)}，kM＝N；

步骤2，超前M/4处理：在步骤1中的通信信号f(x)前补长度为M/4的数据0，去除通信信号f(x)最后M/4个数据，形成新的数据a(x)，a(x)长度仍为N，将其分为k段，每段长度为M，各段数据记为{a₁(x)，a₂(x)，…，a_k(x)}；

步骤3，滞后M/4处理：去除步骤1中的通信信号f(x)前面M/4个数据，在通信信号f(x)后补长度为M/4的数据0，形成新的数据b(x)，b(x)长度仍为N，将其分为k段，每段长度为M，各段数据记为{b₁(x)，b₂(x)，…，b_k(x)}；