联合正交变换与信号交织的测距仪脉冲干扰抑制方法

《联合正交变换与信号交织的测距仪脉冲干扰抑制方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、航空学报ActaAeronauticaetAstronauticaSinicaMay252014V01．35No．51365·1373ISSN1000．6893ON11．1929／Vhttp：#hkxb．buaa．educahkxb@buaa．edu．cn联合正交变换与信号交织的测距仪脉冲干扰抑制方法刘海涛1’*，成玮1，张学军21．中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室，天津3003002．北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191摘要：为解决宽带航空数据链以内嵌方式工作在测距仪(DME)频道间而带来测距仪发

2、射脉冲信号干扰宽带航空数据链正交频分复用(OFDM)接收机的问题，提出一种联合正交变换与信号交织的0FDM传输方法。首先，该方法利用测距仪脉冲信号在频域呈现为强相关高斯脉冲的特性，通过发射机正交变换与信号交织器，配合接收机解交织器与逆正交变换器将强相关脉冲转换为非相关脉冲；随后，基于期望最大化(EM)算法迭代重构非相关随机脉冲；最后，通过频率域脉冲干扰消除抑制脉冲干扰。仿真结果表明：所提出联合正交变换与信号交织的OFDM传输方法可有效抑制测距仪脉冲干扰，显著提高OFDM接收机链路传输的可靠性。关键词：宽带航空数据链；正交频分复

3、用；测距仪；相关脉冲干扰；期望最大化算法中图分类号：V219；TN929．5文献标识码：A文章编号：1000—6893(2014)05—1365—09民航宽带航空数据链[13用于提供航空器与地面基站间高速话音与数据通信服务，宽带航空数据链是民航航空电信网(ATN)的重要组成部分，是民航未来空中交通管理系统的重要基础设施之一。为实现民用航空器与地面基站间高速、高效的数据传输，并克服空地链路间高速数据通信带来的频率选择性衰落，提高空地链路传输的可靠性，国际民航组织(ICAO)建议宽带航空数据链系统采用基于正交频分复用(OFDM)的

4、多载波传输方案[2‘33；与此同时，为解决宽带航空数据链频率资源匮乏的问题，2007年世界无线电大会批准宽带航空数据链部署于航空无线电导航频段，且以内嵌方式工作在测距仪(DME)频道间，由于测距仪信号频谱与宽带航空数据链频谱存在部分重叠，且测距仪以突发脉冲方式工作，因此不可避免出现测距仪发射的脉冲信号干扰宽带航空数据链OFDM接收机的问题[z。3]。文献[4]和文献[53首先建立测距仪脉冲干扰信号模型，并研究脉冲熄灭法对OFDM接收机链路差错性能的影响，仿真研究表明脉冲熄灭法可一定程度消除测距仪脉冲干扰，但脉冲熄灭将导致子载波

5、间干扰(ICI)。为应用脉冲熄灭法消除测距仪脉冲干扰，文献[6]提出测距仪脉冲干扰位置的检测方法。针对脉冲熄灭法产生非线性子载波间干扰，文献[7]提出了迭代ICI干扰重构与补偿方法，仿真研究表明ICI干扰重构与补偿方法可提高链路传输的可靠性，但该方法运算复杂度较高。针对OFDM接收机存在的非相关随机脉冲干扰，文献[8]首次将压缩感知理论应用于OFDM接收机脉冲干扰消除，并基于凸优化方法提出压缩感知脉冲干扰消除方法。针对电力线通信系统存在的块稀疏非相关脉冲干扰，文献[9]和收稿日期：2013·06—28；退修El期：2013·0

6、7—12；录用日期：2013—12—16；网络出版时间：2014．03．0511：52网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／S1000—6893．2013．0514．html基金项目：国家自然科学基金(U1233117，61271404)；国家“863”计划(2011AAll010102)*通讯作者．Tel．：022—24092455E-mail：htliu@cauc．edu．crl戮甩格武tLluHT。ChengW．ZhangXJ．DMEpulseinterferencemitigationmeth

7、odbasedonjointorthogonaltransformandsignalinterlea—ringfJ]，ActaAeronauticaetAstronauticaSinica，2014，35(5)：1365—1373．如海涛．成玮．张学军i联合正交变换s信号交织的测距仪辕冲f扰抻钢方法￡J]航空学报．2014，35(5)：1365-1373．航空学报May252014Vol35No．5文献[103给出基于块稀疏压缩感知脉冲干扰消除方法。针对OFDM系统存在的窄带干扰，文献[11]～文献[143基于压缩感知方法提出

8、MIMO—OFDM系统窄带干扰抑制方法。由于测距仪脉冲干扰特性与常见脉冲干扰相差较大，文献E83～文献[143提出的方法不能直接应用于宽带航空数据链的测距仪脉冲干扰消除。针对测距仪产生的强相关脉冲干扰，提出一种联合正交变换与信号交织的OFDM传输方法。本传输方法的基本思想为：