專利名稱：一種基于擴(kuò)頻系統(tǒng)的跳頻gsm干擾抑制方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字通信領(lǐng)域，具體涉及ー種用于擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中跳頻GSM干擾的抑制方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，擴(kuò)頻系統(tǒng)具有天然的抵抗窄帶干擾的能力，但擴(kuò)頻系統(tǒng)受限于系統(tǒng)帶寬，擴(kuò)頻増益有限，擴(kuò)頻系統(tǒng)抵抗窄帶干擾的能力是有限的。因此，當(dāng)干擾能量足夠強(qiáng)時(shí)，為了保證系統(tǒng)的性能，需要在擴(kuò)頻系統(tǒng)接收機(jī)前進(jìn)行干擾抑制。擴(kuò)頻系統(tǒng)中的窄帶干擾抑制技術(shù)按照處理域的不同，可以分為變換域抑制技術(shù)和時(shí)域抑制技木。變換域抑制技術(shù)通常采用一定的變換方法，使得擴(kuò)頻信號和窄帶干擾信號在變換域中盡可能的分離。變換方法 有很多種，比如傅里葉變換、小波變換、希爾伯特黃變換、子帶變換等，其中最為常用的變換為傅里葉變換。時(shí)域抑制技術(shù)通常采用自適應(yīng)濾波器的方法對干擾信號進(jìn)行預(yù)測或估計(jì)，并從接收信號減去。常用的自適應(yīng)濾波算法有LMS、ACM、DDK等算法。其中LMS算法為線性濾波算法，在實(shí)際中應(yīng)用最為廣泛。在傳統(tǒng)的研究中，窄帶干擾通常被建模為中心頻點(diǎn)固定不變的靜態(tài)干擾。而類似于GSM的窄帶通信系統(tǒng)，由于采用了跳頻技術(shù)，每4. 615ms GSM信號發(fā)生一次跳頻，跳頻頻點(diǎn)最小間隔為200KHZ，是ー種動態(tài)干擾。在這樣的跳頻GSM干擾場景中，傳統(tǒng)的變換域技術(shù)由于在干擾發(fā)生跳頻時(shí)干擾檢測的漏檢概率増大，會導(dǎo)致算法系統(tǒng)性能的嚴(yán)重下降。而傳統(tǒng)的時(shí)域抑制技術(shù)在跳頻時(shí)刻之后的一段較長的時(shí)間內(nèi)，由于濾波器系數(shù)重新的訓(xùn)練，不能立刻預(yù)測出新頻點(diǎn)的干擾值，導(dǎo)致輸出信號中仍含有強(qiáng)的干擾分量，性能也會受到嚴(yán)重影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種適用于擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的跳頻GSM干擾抑制方法，該方法基于時(shí)域自適應(yīng)濾波器結(jié)構(gòu)，利用反饋檢測干擾跳頻，然后在跳頻時(shí)刻進(jìn)行快速的系數(shù)更新，進(jìn)而得到較好的跳頻GSM干擾抑制性能。ー種基于擴(kuò)頻系統(tǒng)的跳頻GSM干擾抑制方法，其步驟包括a)設(shè)定好自適應(yīng)濾波器中基礎(chǔ)濾波系數(shù)，接收機(jī)對接收到的時(shí)域信號y(n)進(jìn)行時(shí)域轉(zhuǎn)頻域變換，得到每段序列yi(η)上對應(yīng)的頻域Yi(K)序列，根據(jù)所述每一段頻域序列Yi (K)得到對應(yīng)的GSM干擾的每個中心頻點(diǎn)f ；b)根據(jù)所述GSM干擾的中心頻點(diǎn)f，逐個頻點(diǎn)調(diào)整對應(yīng)的的自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)；c)根據(jù)所述的濾波系數(shù)對該相應(yīng)的時(shí)域序列yYn)逐點(diǎn)進(jìn)行自適應(yīng)濾波操作，得至IJ干擾抑制后的逐點(diǎn)輸出序列ei (η)；d)根據(jù)所述的干擾抑制后的逐點(diǎn)輸出序列y (η)，逐點(diǎn)檢測GSM干擾是否發(fā)生跳頻，若發(fā)生跳頻，則逐個頻點(diǎn)調(diào)整對應(yīng)的的自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)，并結(jié)合步驟b)中心頻點(diǎn)f修正跳頻時(shí)刻前后若干個樣點(diǎn)的信號濾波輸出；若未發(fā)生跳頻，則回到步驟C)繼續(xù) 檢測。 所述步驟a)基礎(chǔ)濾波系數(shù)是在GSM干擾下中心頻點(diǎn)為0MHz的濾波器的最優(yōu)濾波 .n SNR +1 j n
向量
權(quán)利要求
1.一種基于擴(kuò)頻系統(tǒng)的跳頻GSM干擾抑制方法，其步驟包括 a)設(shè)定自適應(yīng)濾波器中的基礎(chǔ)濾波系數(shù)，接收機(jī)對接收到的時(shí)域信號y(n)進(jìn)行時(shí)域轉(zhuǎn)頻域變換，得到每段序列丫1 (η)上對應(yīng)的頻域Yi (K)序列，根據(jù)所述每一段頻域序列Yi (K)得到對應(yīng)的GSM干擾的每個中心頻點(diǎn)f ； b)根據(jù)所述GSM干擾的中心頻點(diǎn)f，逐個頻點(diǎn)調(diào)整對應(yīng)的的自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)； c)根據(jù)所述的濾波系數(shù)對該相應(yīng)的時(shí)域序列yi(η)逐點(diǎn)進(jìn)行自適應(yīng)濾波操作，得到干擾抑制后的逐點(diǎn)輸出序列e1 (η)； d)根據(jù)所述干擾抑制后的逐點(diǎn)輸出序列￥(η)，逐點(diǎn)檢測GSM干擾是否發(fā)生跳頻，若發(fā)生跳頻，則逐個頻點(diǎn)調(diào)整對應(yīng)的的自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)，并結(jié)合步驟b)中心頻點(diǎn)f修正跳頻時(shí)刻前后若干個樣點(diǎn)的信號濾波輸出；若未發(fā)生跳頻，則回到步驟c)繼續(xù)檢測。
2.如權(quán)利要求I所述的跳頻GSM干擾抑制方法，其特征在于，所述步驟a)中基礎(chǔ)濾波
3.如權(quán)利要求I所述的跳頻GSM干擾抑制方法，其特征在于，所述步驟b)中若時(shí)域跳頻檢測信息表明在序列71 (η)內(nèi)未發(fā)生跳頻，自適應(yīng)濾波器濾波系數(shù)調(diào)整方法為 濾波系數(shù)與當(dāng)前序列利用快速傅里葉變換(FFT)檢測到的GSM干擾中心頻點(diǎn)fl相對應(yīng)，此時(shí)濾波系數(shù)向量為
4.權(quán)利要求I所述的跳頻GSM干擾抑制方法，其特征在于，所述步驟b)中若時(shí)域跳頻檢測信息表明在序列yi (η)內(nèi)發(fā)生了跳頻，自適應(yīng)濾波器濾波系數(shù)調(diào)整方法為 在跳頻時(shí)刻后的濾波系數(shù)與利用快速傅里葉變換(FFT)變換得到的下一段序列y1 1 (η)的GSM干擾的中心頻點(diǎn)f2相對應(yīng),在跳頻時(shí)刻后的濾波系數(shù)向量為a f2 — [a f2a, a f2,2, · · ·，a f2,M]，a f2,k — a 0,k*ej ，VA e [I,M"] 其中，Citl,k為基礎(chǔ)濾波系數(shù)向量中第k個系數(shù)，afl,k是在a(1,k的基礎(chǔ)上發(fā)生2Ji *k*fl的相位變化。
5.如權(quán)利要求I所述的跳頻GSM干擾抑制方法，其特征在于，所述步驟c)中自適應(yīng)濾波對時(shí)域序列逐點(diǎn)進(jìn)行自應(yīng)濾波操作方法為利用歷史時(shí)刻的樣點(diǎn)值預(yù)測當(dāng)前時(shí)刻的GSM干擾的信號值，再利用相應(yīng)的接收信號減去預(yù)測出來的當(dāng)前時(shí)刻的GSM干擾信號。
6.如權(quán)利要求5的跳頻GSM干擾抑制方法，其特征在于，所述當(dāng)前時(shí)刻的GSM干擾的信號值可用以下公式表示
7.如權(quán)利要求5的跳頻GSM干擾抑制方法，其特征在于，所述當(dāng)前時(shí)刻的GSM干擾信號為 e1 (n) = y1 (η) -ν1 (η) 其中，Yi(Ii)為接收信號，Vi(Ii)為預(yù)測濾波得到的GSM干擾信號，e^n)為GSM干擾抑制后的信號。
8.如權(quán)利要求I所述的跳頻GSM干擾抑制方法，其特征在于，所述步驟d)中，檢測跳頻是否發(fā)生可通過對干擾抑制后的輸出序列進(jìn)行檢測，來判斷是否發(fā)生跳頻，具體檢測公式為
9.如權(quán)利要求I所述的跳頻GSM干擾抑制方法，其特征在于，所述步驟d)中，對所述濾波輸出做相應(yīng)的修正方法是對跳頻時(shí)刻附近的若干個錯誤樣點(diǎn)進(jìn)行置零操作。
10.一種基于擴(kuò)頻系統(tǒng)的跳頻GSM干擾抑制系統(tǒng)，包括基礎(chǔ)濾波系數(shù)模塊、頻域干擾檢測模塊、濾波系數(shù)調(diào)整模塊、時(shí)域?yàn)V波模塊、時(shí)域跳頻檢測模塊和濾波輸出修正模塊，其中 基礎(chǔ)濾波系數(shù)模塊，信號接收機(jī)預(yù)處理在GSM干擾下中心頻點(diǎn)為OMHz時(shí)自適應(yīng)濾波器最優(yōu)濾波系數(shù)向量Qtl，所述濾波系數(shù)向量為自適應(yīng)濾波器調(diào)整過程中的基礎(chǔ)濾波系數(shù)； 頻域干擾檢測模塊，接收機(jī)對接收到的時(shí)域信號y(n)進(jìn)行時(shí)域轉(zhuǎn)頻域變換，得到每段序列yi(n)上對應(yīng)的頻域Yi (K)序列，根據(jù)所述每一段頻域序列Yi⑷得到對應(yīng)的GSM干擾的每個中心頻點(diǎn)f ； 濾波系數(shù)調(diào)整模塊，根據(jù)所述GSM干擾的中心頻點(diǎn)f，逐個頻點(diǎn)調(diào)整對應(yīng)的的自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)； 時(shí)域?yàn)V波模塊，根據(jù)所述的濾波系數(shù)對該相應(yīng)的時(shí)域序列yi(n)逐點(diǎn)進(jìn)行自適應(yīng)濾波操作，得到干擾抑制后的逐點(diǎn)輸出序列ei(n)； 時(shí)域跳頻檢測模塊，對所述的干擾抑制后的逐點(diǎn)輸出序列￥ (η)，逐點(diǎn)檢測GSM干擾是否發(fā)生跳頻，若發(fā)生跳頻，則逐個頻點(diǎn)調(diào)整濾波系數(shù)調(diào)整模塊中的自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)，并結(jié)合頻域干擾檢測模塊的中心頻點(diǎn)f修正跳頻時(shí)刻前后若干個樣點(diǎn)的信號濾波輸出；若未發(fā)生跳頻，則返回時(shí)域?yàn)V波模塊； 濾波輸出修正模塊，用于根據(jù)時(shí)域跳頻檢測模塊的信息，對跳頻時(shí)刻附近的濾波輸出做相應(yīng)的修正。
全文摘要
本發(fā)明涉及跳頻GSM干擾抑制方法，包括a)設(shè)定好自適應(yīng)濾波器中基礎(chǔ)濾波系數(shù)；b)對接收到的時(shí)域信號y(n)進(jìn)行時(shí)域轉(zhuǎn)頻域變換，得到每段序列yi(n)上對應(yīng)的頻域Yi(K)序列，根據(jù)所述每一段頻域序列Yi(K)得到對應(yīng)的GSM干擾的每個中心頻點(diǎn)f；c)根據(jù)GSM干擾的中心頻點(diǎn)f，逐點(diǎn)調(diào)整對應(yīng)的的自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)；d)濾波系數(shù)對該相應(yīng)的時(shí)域序列yi(n)逐點(diǎn)進(jìn)行自適應(yīng)濾波操作，得到干擾抑制后的逐點(diǎn)輸出序列ei(n)；e)由擾抑制后逐點(diǎn)輸出序列ei(n)和中心頻點(diǎn)f修正跳頻時(shí)刻前后若干個樣點(diǎn)的信號濾波輸出。本發(fā)明中自適應(yīng)波器及其系統(tǒng)可以迅速地對新頻點(diǎn)的干擾進(jìn)行預(yù)測并且進(jìn)行抑制，并且在GSM干擾跳頻之后能及時(shí)、準(zhǔn)確地對濾波器系數(shù)進(jìn)行更新，迅速完成跳頻之后的濾波器系數(shù)變換過程。
文檔編號H04B1/715GK102664658SQ20121011340
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者汪坤, 趙玉萍, 趙輝 申請人:北京大學(xué)