基于FFT的DSSS系统变换域窄带干扰抑制技术的研究

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1、2012年12月宇航计测技术Dec．，2012第32卷第6期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementV01．32，No．6文章编号：1000—7202(2012)06—0052—05中图分类号：TPS02文献标识码：A基于FFT的DSSS系统变换域窄带干扰抑制技术的研究林明胡助理杨建伟(国防科技大学三院机电工程与自动化学院，长沙410073)摘要为了消除直接扩频系统中的窄带干扰，采用变换域中的频域抗窄带干扰方法。根据直接序列扩频信号与窄带干扰信号在频域能量分布不同这一特性，利用快速

2、傅里叶变换实现窄带干扰信号的实时检测和抑制。采用VerilogHDL硬件描述语言对算法进行基于FPGA实现的可综合的描述，最后在硬件测试平台上进行性能测试，测试结果表明带有窄带干扰的扩频序列通过窄带抑制模块后能够有效抑制窄带干扰。关键词直接扩频系统窄带干扰抑制傅里叶变换现场可编程门阵列ResearchoftheNarrowbandInterferenceSuppressionalgorithmforDSSSsystemsbasedonFFTL1NMingHUZhu··liYANGJian·-wei(SchoolofMechan

3、icalEngineering&Automation，NationalUniversityofDefenseTechnology，changsha410073)AbstractToovercomethenarrowbandinterferenee(NBI)inthedirectsequencespreadspectrum(DSSS)system，ananti-jamalgorithmbasedonFastFourierTransform(FFT)isintroduced．Thenox-rowbandinterferenceis

4、detectedandsuppressedbyFFTbasedonitspowerdistributiondifferentfromtheDSSSsignalinfrequencydomain．AndthesynthesizablealgorithmisimplementedbyVerilogHDLtoa-thieveintheFPGA．Simulationandhardwaretestshowthatanti-jamblockcansuppressNBIandgetbacktheoriginalsignal．Keywords

5、DSSSNarrowbandinterferenesSuppresionFFTFPGA1引言扩频通信技术就是将待传送的信息数据用伪随机编码调制，实现频谱扩展后再传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。扩频通信有抗干扰、抗噪音、抗多径衰落、隐蔽性高、截获概率低、可多址复用和任意选址等优点，在军用与民用方面应用很广⋯。直接序列扩频的抗干扰能力取决于其系统的干扰容限，当外部的干扰强度大于系统干扰容限，系统性能会受到严重影响【2]，故窄带抑制技术是扩频通信研究的一个关键技术。目前，抗窄带干扰方法主收稿日期：2

6、012—06—18作者简介：林明(1987-)，男，硕士研究生，主要研究方向：为扩频通信、抗干扰技术。第6期基于F丌’的DSSS系统变换域窄带干扰抑制技术的研究要分时域、变换域和码辅助技术几个方面。常用、最易于实现的是基于DFT的干扰消除算法。JeffreyAYong和JamesSLehnert在1998年提出的实时F兀’干扰抑制算法主要思想是：时域信号加窗后进行N点FFTr运算，变成频域信号，然后对各频率分量按大小排序，找出频域的肘个最大频率点，将其幅度降为r，最后进行IFFTr运算，变成时域信号，完成干扰抑制∞J。本文实现

7、过程中通过改进此算法，即信号FFr运算之后不按大小排序，直接实时计算干扰门限检测：若频域信号的权值均小于门限，则抗干扰模块不工作；若频域信号权值超过门限，则抗干扰模块实施抗干扰处理。相比于时域抗干扰算法，频域抗干扰算法比之更加实时可靠灵活。本文着重于硬件实现F丌抗窄带干扰算法，即在FPGA中实现此算法。即数据经过FFT变换之后进行抗干扰检测与处理，再进行IFFT变换，重构有用信号。2窄带干扰抑制算法原理2．1抗窄带干扰原理窄带干扰抑制算法在信号解扩解调之前完成，即扩频接收机接收到信号经过AD采样后进入FP-GA，解扩解调之前进

8、行干扰抑制处理，它在直扩系统中的位置如图1所示。图l干扰抑制在直扩系统中的位置图频域抗窄带干扰技术可以描述为：窄带干扰信号的能量集中在扩频信号带宽内非常窄的一部分，干扰的幅度峰值高于扩频码的幅度，易于从频域中分辨出来，如图2所示，故可以从频域检测和消除窄带干扰，即经过门限检测