论文总字数：18977字

目 录

1．引言 1

1.1直接序列扩频系统的应用背景 1

1.2直接序列扩频系统的特点 1

1.3直接序列扩频系统的国内外现状及发展趋向 1

1.3.1 直接序列扩频系统的国内外现状 1

1.3.2 直接序列扩频系统的发展趋势 1

1.4 本文研究的主要内容及章节安排 1

1.4.1 本文研究的主要内容 1

1.4.2 本文的章节安排 2

2.直接序列扩频通信及抗干扰研究 2

2.1直接序列扩频通信理论 2

2.1.1 伪随机码 3

2.1.2 序列的相关特性 3

2.1.3 信号带宽与信噪比的互换 4

2.2 直接序列扩频通信优点 5

2.2.1抗截获性 5

2.2.2抗干扰性 5

2.2.3多址通信 6

2.3 直接序列扩频通信误码率及其影响因素 7

2.3.1 影响误码率的因素 7

2.3.2 不同情况下误码率的仿真结果 8

3.基于中值滤波算法的干扰抑制技术 9

3.1变换域干扰抑制基本原理 9

3.2变换域干扰抑制算法 10

3.2.1 N-SIGMA算法 10

3.2.2 中值滤波算法 10

3.2.3改进的中值滤波算法 10

3.3改进的中值滤波仿真结果 11

4 基于LMS算法的干扰抑制技术 13

4.1基于预测的时域窄带干扰抑制技术 13

4.2线性预测算法基本原理 13

4.3 LMS自适应抑制窄带干扰算法 14

4.3.1 固定步长LMS算法 14

4.3.2 归一化LMS算法 15

4.3.3 LMS算法抗干扰仿真分析 15

4.4 基于LMS的干扰检测技术 19

4.4.1 基于LMS的干扰检测基本原理 19

4.4.2 干扰检测和抑制结果分析 20

4.5 本章小结 23

5.总结 23

参考文献 23

致谢 25

直接序列扩频通信的抗干扰研究

田昊宇

，China

Abstract: Direct sequence spread spectrum communication has been developed into a fast development of modern communication, because of the strong anti-interference ability of spread spectrum communication, and so on, it has some better performance. Although it has some limitations, it can be further improved. This thesis has done some research for Direct Sequence Spread Spectrum Communication Anti-jamming module, the first to take the elimination of median filtering algorithm of interference in the frequency domain, taking into account the characteristics of the spread spectrum signal and interference model, and puts forward the improved algorithm; secondly, the minimum mean square error (LMS) algorithm, and put forward the a judge first, then suppress scheme. The experiment shows that the improved algorithm has obvious effect on the narrow band interference, and can suppress the interference. General LMS algorithm will make the signal a greater loss, using the first detection after the suppression of the program, you can see the signal loss becomes smaller, at the same time, the suppression of interference is also more obvious.

Key words: direct sequence spread spectrum；anti-interference；median filtering; minimum mean square error; narrow band interference

1．引言

1.1直接序列扩频系统的应用背景

通信系统的目的是完成发送者（信源）与接受者（信宿）之间的信息传送，它的性能指标主要是有效性和可靠性。

然而现实中，通讯的过程中总会受到各类干扰，这是无法避免的。 军用和民用双方都希望在敌对的无线环境中传输信息的安全传输^[1]。尤其在军事上，出于为本国利益着想，这一点很关键。恰是由于实际需要，二战期间，出现了直接序列扩频通信系统（Direct Sequence Spread Spectrum Comunication System,DS-SS），简称为直扩系统。这种系统保密性好，因为就算旁人接收到了传送的信号，若没有正确的编码规则，也无法将此信号恢复。

1.2直接序列扩频系统的特点

直序扩频通信优点如下：抗干扰、隐蔽性好、可同频工作等等。

事物都是两面性的，直接序列扩频通信通信在实际中也会遇到一些问题，例如它所占的带宽比较大，这会使得进入接收机前端的干扰信号增多；同时，扩频码片必须足够的窄才能保证抗多径能力，但此时信息传送速率将会受到遏制。

1.3直接序列扩频系统的国内外现状及发展趋向

1.3.1 直接序列扩频系统的国内外现状

直序扩频通信的信道分配灵活，在军事通信、3G和卫星通信中应用较为广泛^[2]。

21世纪会是扩频通信的时代，随着技术的进步，扩频将发挥越发巨大的作用。个人通讯、无线电通讯等涉及人民生活各个方面的地方离不开它。在国与国的交流中，例如电子对抗与反对抗，也离不开扩频。

1.3.2 直接序列扩频系统的发展趋势

扩频通信的受限主要还是技术方面。就直接序列扩频而言，产生高速率的PN码要付出代价,CMOS的硬件性能有限，所以要研究更加高效的器件。而且，当有较多的用户采用直扩方式时，由于远近效应的影响（接收原距离弱信号会受到大功率近台的干扰严重），直扩性能得不到充分的发挥。

但是应该相信，随着科技进步，扩频技术会逐渐克服这些缺陷，不断向前发展，发挥出更大的功用。

1.4 本文研究的主要内容及章节安排

1.4.1 本文研究的主要内容

本文先说明直序扩频通信的意义和理论背景，研究了抗干扰这一模块，这对于通信很有必要。

1.4.2 本文的章节安排

本文的章节安排如下

第1章先阐述直序扩频的背景以及国内外发展现况

第2章对于直接序列扩频通信的理论基础做了讲解，并介绍了它相对于一般通信系统具备的优点，尤其是它的抗干扰性。

第3章介绍基于频域滤波的中值滤波算法，并根据直扩信号与干扰噪声的特点，采用改进的中值滤波算法，对于已经受到干扰的信号进行滤波，验证了算法的有效性。

第4章则介绍了基于时域的最小均方误差(LMS)算法，通过对它进行一定的改进，进行仿真实验，对比分析，来比较改进后的算法与原算法的优劣。

第5章对于之前的工作做出总结，以及整个完成过程的心得，结合正在发展的新技术，对于未来的发展作出一定的设想。

2.直接序列扩频通信及抗干扰研究

2.1直接序列扩频通信理论

在人的世界里，时间似乎是最主要的，它符合我们的正常习惯，而对于一个时域杂乱无章的波形来说，它的频域可能是非常清晰的，因而频域分析有时候更为方便。

扩频通信的基本思想就是将某一频带（信号的频带）内的噪声、干扰的能量分散到很宽范围的频带上，由于能量守恒，干扰噪声的谱密度必然降低，而信号的频谱则非常明显，这样，信号收到的干扰就会大大减弱，通信的可靠性将会得到保障。

直扩系统的信号和噪声变化过程如图2-1所示：

图2-1 直扩系统信号和噪声的变化过程

简而言之，扩频通信的流程是这样的，采用一种高速的伪随机码，它具有良好的自相关特性，将要传输的信号与伪随机码相乘之后，信号的频谱展宽，再经过载波调制发送出去，此时会引入干扰噪声。接收端通过相关处理，还原出原始数据。而对于干扰噪声，此时本地的伪随机码会将它的频谱展宽，谱密度降低，再经过一个带通滤波器，干扰噪声的能量将会极大地衰减，而信号几乎可以完全通过，最终达到收信人处。

2.1.1 伪随机码

香农提出，用统计特性为白噪声的信号来进行编码，可以达到较好的编码效果。白噪声的瞬态值服从于正态分布，它的功率谱在（-, ）内是一常数，由辛钦-维纳定理可知，功率谱是自相关函数的傅里叶变换：

（2-1）

和

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：18977字

相关图片展示：