基于差分求门限的变换域窄带干扰抑制

第３５卷第１２期 电子与信息学报

２０１３年１２月

、，０１．３５Ｎｏ．１２

Ｄｅｃ．２０１３

Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

基于差分求门限的变换域窄带干扰ｇＰ￥ｌＪ

付卫红 宋长汉 黄坤

７１００７１） （西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室 西安

摘要：针对直接序列扩频通信系统中窄带干扰抑制问题，该文提出一种基于门限抑制窄带干扰的新算法。新算法

利用接收信号频谱包络的差分值找到非干扰信号频谱分段，然后将非干扰信号频谱分段谱线最大幅度模值作为门

限，从而实现干扰抑制。仿真统计分析表明，该算法的乘法次数约为自适应多门限算法的ｌ／５．４，加法次数分别约

为自适应多门限的１／４和双门限前向连续均值切除ｆＤｏｕｂｌｅ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ Ｍｅａｎ Ｅｘｃｉｓｉｏｎ，

ＤＴ—ＦＣＭＥ）算法的１／５，降低了运算复杂度。仿真实验结果表明，该算法的仿真时间仅为白适应多门限算法的１／３

和ＤＴ—ＦＣＭＥ算法的１／４，且误码率性能与自适应多门限和ＤＴ—ＦＣＭＥ算法相当。

关键词：扩频通信：窄带干扰抑制：直接序列扩频；变换域；差分求门限

中图分类号：ＴＮ９１４．４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：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 术主要有时域处理技术【卜 和变换域处理技

直接序列扩频通信系统相比于传统通信系统具 术 坞 ，由于变换域处理技术收敛速度快，可实时

有抗干扰能力强的特点，但在强窄带干扰环境下， 消除干扰，适合动态干扰环境，冈此得到广泛应用。

单纯地依靠增大系统的扩频增益抑制干扰是不可行 变换域干扰抑制技术中干扰位置的确定方法包括Ｋ

的。为了在不增加信号带宽条件下，提高直接序列 谱线法㈦、中值滤波法 、权值泄露法 以及门

扩频通信系统抑制干扰的能力，使系统获得较好的 限检测法 等。其中门限检测法由于具有结构简

误码率性能，借助一定的干扰抑制技术抑制窄带干 单，易于硬件实现等特点得到广泛应用。门限榆测

扰是十分必要的。 法将大于阈值门限的信号当作干扰，抑制＿Ｔ扰算法

目前直接序列扩频通信系统中窄带干扰抑制技 的关键是如何设置干扰抑制门限。目前文献中关于

——

２０１３—０３—１５收到，２０１３—０７—１８改回 别描述了白适应多门限法和ＤＴ—ＦＣＭＥ（Ｄｏｕｂｌｅ

国家自然科学基金（６１２０ｌ１３４，６１２０１１３５），‘ｐ央高校基本科研业务费Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ Ｍｅａｎ Ｅｘｃｉｓｉｏｎ）算

＃￣（７２１２４６６９），高等学校学科创新引智计划（Ｂ０８ｏ３８）和重大 法，这两种算法均具有较好的窄带干扰抑制性能，

如何设置检测门限的讨论较少，文献［５］和文献［６］分

专 ：ｚＸ０３０．．０１０ 一００ ）资助课题 但实现复杂度１ｚ 同，不易硬件实现。针对上述两种