[发明专利]一种基于扩频系统的跳频GSM干扰抑制方法及其系统

说明书

技术领域

本发明属于数字通信领域，具体涉及一种用于扩频通信系统中跳频GSM干扰的抑制方法。

背景技术

众所周知，扩频系统具有天然的抵抗窄带干扰的能力，但扩频系统受限于系统带宽，扩频增益有限，扩频系统抵抗窄带干扰的能力是有限的。因此，当干扰能量足够强时，为了保证系统的性能，需要在扩频系统接收机前进行干扰抑制。扩频系统中的窄带干扰抑制技术按照处理域的不同，可以分为变换域抑制技术和时域抑制技术。变换域抑制技术通常采用一定的变换方法，使得扩频信号和窄带干扰信号在变换域中尽可能的分离。变换方法有很多种，比如傅里叶变换、小波变换、希尔伯特黄变换、子带变换等，其中最为常用的变换为傅里叶变换。时域抑制技术通常采用自适应滤波器的方法对干扰信号进行预测或估计，并从接收信号减去。常用的自适应滤波算法有LMS、ACM、DDK等算法。其中LMS算法为线性滤波算法，在实际中应用最为广泛。

在传统的研究中，窄带干扰通常被建模为中心频点固定不变的静态干扰。而类似于GSM的窄带通信系统，由于采用了跳频技术，每4.615ms GSM信号发生一次跳频，跳频频点最小间隔为200KHz，是一种动态干扰。在这样的跳频GSM干扰场景中，传统的变换域技术由于在干扰发生跳频时干扰检测的漏检概率增大，会导致算法系统性能的严重下降。而传统的时域抑制技术在跳频时刻之后的一段较长的时间内，由于滤波器系数重新的训练，不能立刻预测出新频点的干扰值，导致输出信号中仍含有强的干扰分量，性能也会受到严重影响。

发明内容

本发明的目的是提出一种适用于扩频通信系统的跳频GSM干扰抑制方法，该方法基于时域自适应滤波器结构，利用反馈检测干扰跳频，然后在跳频时刻进行快速的系数更新，进而得到较好的跳频GSM干扰抑制性能。

一种基于扩频系统的跳频GSM干扰抑制方法，其步骤包括：

a)设定好自适应滤波器中基础滤波系数，接收机对接收到的时域信号y(n)进行时域转频域变换，得到每段序列yⁱ(n)上对应的频域Yⁱ(K)序列，根据所述每一段频域序列Yⁱ(K)得到对应的GSM干扰的每个中心频点f；

b)根据所述GSM干扰的中心频点f，逐个频点调整对应的的自适应滤波器的滤波系数；

c)根据所述的滤波系数对该相应的时域序列yⁱ(n)逐点进行自适应滤波操作，得到干扰抑制后的逐点输出序列eⁱ(n)；

d)根据所述的干扰抑制后的逐点输出序列eⁱ(n)，逐点检测GSM干扰是否发生跳频，若发生跳频，则逐个频点调整对应的的自适应滤波器的滤波系数，并结合步骤b)中心频点f修正跳频时刻前后若干个样点的信号滤波输出；若未发生跳频，则回到步骤c)继续检测。

所述步骤a)基础滤波系数是在GSM干扰下中心频点为0MHz的滤波器的最优滤波向量其中，SNR为信号噪声功率比，INR为干扰噪声功率比，I为单位矩阵，

P＝[φ_jj(1)，φ_jj(2)，...，φ_jj(M)]^T，

φ_jj(k)是中心频点为0MHz的GSM干扰信号的自相关函数，自适应滤波器滤波系数阶数为M，α₀＝[α_0，1，α_0，2，...，α_0，M]^T是最优滤波系数向量，j是系统中为了与别的信号的自相关函数做区分的一个字母，专指窄带干扰信号的自相关函数，是个标记，不是一个变量。

所述步骤b)中若时域跳频检测信息表明在序列yⁱ(n)内未发生跳频，自适应滤波器滤波系数调整方法为：

滤波系数与当前序列利用快速傅里叶变换(FFT)检测到的GSM干扰中心频点f1相对应，此时滤波系数向量为：

α_f1＝[α_f1，1，α_f1，2，...，α_f1，M]^T，α_f1，k＝α_0，k*e^j*2π*k*f1，

其中，α_0，k为基础滤波系数向量中第k个系数，α_f1，k是在α_0，k的基础上发生2π*k*f1的相位变化；