[发明专利]一种用于直接序列扩频通信系统的扫频干扰抑制方法

摘要

本发明提出的一种加窗、分段重叠处理分数阶傅立叶变换干扰抑制方法，首先利用了直扩通信信号在分数阶傅立叶域的噪声特性和扫频干扰信号在相应阶次的能量聚焦特性之间的差异，完成对通信信号和扫频干扰的分离；其次，利用窗函数对扫频干扰的旁瓣抑制特性，减小干扰信号经变换后的旁瓣泄漏，使扫频干扰在分数阶傅立叶域能量集中在主瓣，从而有效分离干扰和有用信号；最后，采用分段重叠处理的办法，解决了由于加窗造成的边缘信号能量降低的问题，在对扫频干扰信号能量进行尽可能多抑制的同时保障尽可能少的信号能量损失，以达到较高的误码率性能，保障直扩系统的可靠通信。

主权项

1. 一种用于直接序列扩频通信系统的扫频干扰抑制方法，其特征在于，包含以下九个步骤：(1)将长度为N的含有扫频干扰的待处理信号f(x)进行p阶分数阶傅立叶变换，其中p∈(0，1)，步进为Δp，通过二维峰值搜索进行扫频干扰信号参数估计，得出扫频信号的调频率参数μ0；若存在m个扫频干扰，记它们的调频率为{μ0，μ1，…，μm}；(2)将长度为N的含有扫频干扰的待处理信号f(x)分为k段，每段长度为M，各段数据记为{f0(x)，f1(x)，…，fk(x)}；kM＝N；M是否大于4(3)在信号f(x)前补长度为M/4的数据0，去除信号f(x)最后M/4个数据，形成新的数据a(x)，a(x)信号长度仍为N，将其分为k段，每段长度为M，各段数据记为{a0(x)，a1(x)，…，ak(x)}；(4)去除信号f(x)前面M/4个数据，在信号f(x)后补长度为M/4的数据0，形成新的数据b(x)，信号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{b0(x)，b1(x)，…，bk(x)}；(5)对2k个数据段{a0(x)，a1(x)，…，ak(x)；b0(x)，b1(x)，…，bk(x)}分别乘以窗函数w(x)，做p0阶分数阶傅立叶变换(其中p0＝-2·arccot(μ0)/π)，得到p0阶分数阶傅立叶域数据{A0(ω)，A1(ω)，…，Ak(ω)；B0(ω)，B1(ω)，…，Bk(ω)}；(6)对2k个数据段{A0(ω)，A1(ω)，…，Ak(ω)；B0(ω)，B1(ω)，…，Bk(ω)}，分别求模值，计算每个数据段的自适应门限T＝θ+K·σ(其中T为门限值，θ为均值，σ为方差，K为调节因子)，将数据段中超过门限T的数据置为门限值T，抑制扫频干扰信号；(7)将步骤(6)的结果，即过门限处理后的2k个数据段进行p0阶逆分数阶傅立叶变换(其中p0＝-2·arccot(μ0)/π)，得到时域数据(8)对2k个数据段进行去重叠处理，首先将2k个数据段排列为每个数据段长度为M，2k个数据段总长度为2kM＝2N；再去除每个数据段的前M/4和后M/4个数据，得到新的2k个数据段记为f′(x)，每个数据段长度变为M/2，2k个数据段总长度为kM＝N，f′(x)与处理前f(x)信号的长度一致；(9)若存在多个扫频干扰，重复步骤(2)—(8)；每一次的步骤(5)中的变换阶数为：pi＝-2·arccot(μi)/π，其中μi∈{μ0，μ1，…，μm}。