基于分数阶傅里叶变换的直扩通信快速线性调频干扰抑制.pdf

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1、第14卷第1期2014年1月科学技术与工程Vo1．14No．1Jan．201416711815(2014)01—0059—08ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．基于分数阶傅里叶变换的直扩通信快速线性调频干扰抑制申丽然郭黎利尹清波(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，哈尔滨150001；大连海事大学信息科学技术学院。，大连116026)摘要针对直接序列扩频系统中的线性调频干扰，将短时傅里叶变换和分数阶傅里叶变换相结合，提出了在短时傅里叶域进行线性调频干扰参数粗估计而在分数阶傅里叶域进行精确估计，并根据线性调频干扰在

2、分数阶傅里叶域形成的脉冲位置和强度自适应选择消波区间达到抑制线性调频干扰的目的。仿真实验表明，所提出的干扰抑制方法在干信比JSR<40情况下，对线性调频干扰有很好的抑制作用，位错误率BER性能可改善1O。倍。关键词线性调频干扰干扰抑制干信比分数阶傅里叶变换中图法分类号TN973．2；文献标志码A在通信领域中，干扰抑制一直都是研究人员关推广得到的新的变换形式。分数阶傅里叶变换则是注的热点_1]。扩频通信技术具有大容量、抗干扰、低一种特殊的分数阶变换，分数阶化思想也是从它对截获率以及可实现码分多址(CDMA)等优点，在军传统傅里叶变换的推广中得到的。在分数阶傅里叶事和民用通信系统中

3、都得到了广泛的应用。扩频通域抑制特殊的宽带干扰一线性调频干扰已有相应的信系统中，直接序列扩频(directsequencespread算法提出[e8-34]。其基本思路是以旋转角为变量，spectrum，DSSS)技术的应用最为普遍l2]。DSSS对观测信号连续进行分数阶傅里叶变换，形成信号系统有着很强的抗干扰能力，但是，当外部干扰的强能量在分数阶或旋转角度a与调频斜率构成的二度超过了系统的干扰容限时，系统的性能将会急剧维参数(a，)平面上的二维分布，在此平面上按阈下降，这时，必须引入相应的抗干扰措施，通常是在值进行峰值点的二维搜索来实现信号的检测和参数解扩前对信号进行预处理。

4、目前，这一领域的研究估计。这些算法最明显的缺点就是搜索范围大，计成果大都集中在窄带干扰的抑制上，而近年来，宽带算负担过大。的非平稳干扰对扩频系统的影响越来越引起人们的提出了一种直扩通信系统中基于线追踪和高斯重视，其常见的形式为线性调频(LFM)干扰。相对拟合的快速线性调频干扰检测和抑制方法，流程如于单频正弦波，线性调频干扰对DSSS系统的影响图1所示。该方法充分利用直扩通信系统中在信道更为明显。上传输的数据频谱类似白噪声的特点，若受线性调针对线性调频干扰，已经提出了很对抑制干扰频信号干扰必定在瞬时能量频谱上有很强的峰值的方法。现有技术，存在明显缺点。傅里叶(一个或多个)，也必定

5、在时一频能量分布平面上存(Fourier)变换对宽带尤其快速时变的线性调频干在明显的峰值线。通过对时一频能量分布平面中各扰无能为力[a-16]。时频分布技术由于存在交叉项，个时间点上极值点的追踪，得到代表线性调频信号因此无法识别多个干扰口。的峰值线轨迹，利用线性回归技术就可以得出峰值分数阶变换是近年来引起人们关注的一种新的线参数即可粗略估计出线调频斜率和分数阶傅里叶变换的旋转角度a。然后根据参数a对信号进行时频分析工具，是分数阶化思想在各种传统变换中p一2a／n阶分数阶傅里叶变换，若存在显著峰值则2013年8月6日收到，8月30日修改国家自然科学基金检测成功(g-在线性调频信号

6、干扰)，然后利用一个(61073133；6l175053；61272369；61370070)，黑龙江省博士迭代高斯拟合过程进行准确搜索得到最优的a，在后基金及教育部留学回国人员科研启动基金，大连市科技计最优分数阶傅里叶变换域进行自适应消波处理来抑划项目(2011A17GX073，2010E15SF153)，中央高校基本科制线性调频干扰。研业务费(3132013335)资助第一作者简介：申丽然(1975一)，女，河北藁城人，博士后，副教授。1相关知识研究方向：信号处理，模式识别。E—mail：yinq2004@126．corn。1．1DSSS模型60科学技术与工程14卷中，设定

7、G—N。则系统传输的直扩信号为s()一∑zn(一nT)一∑z∑。h(一kT一nT)(3)接收到的信号r()，模型为r()一s()+J()+1"／()(4)式(4)中，s()为直扩系统传输的理想信号；J()是干扰信号，本文中仅指线性调频干扰信号；n()为不相关高斯白噪声，其白相关函数为R(￡)===：(f)。1．2分数阶傅里叶变换信号z()的分数阶傅里叶变换的定义为x()==={FEf(x)])()一Iz()·K(，“)dt(5)式(5)中，P一2a／n为分数阶傅里叶变换的阶，a为时频旋转角度