無(wú)線通信抗干擾技術(shù)性能研究.pdf

1、衰落和干擾是制約無(wú)線通信系統(tǒng)性能的主要因素。過(guò)去15年，針對(duì)衰落的研究已經(jīng)非常成熟。因此，近年來(lái)，干擾以及干擾抑制技術(shù)研究已逐漸成為無(wú)線通信研究領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)。尤其是面對(duì)極端惡劣通信環(huán)境中微弱信號(hào)檢測(cè)時(shí)，無(wú)線通信抗干擾技術(shù)研究和應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程價(jià)值。
　　為此，考慮極端惡劣通信環(huán)境，本文嘗試尋找二維擴(kuò)頻信號(hào)在多徑衰落和高斯白噪聲干擾條件下的極限性能；并針對(duì)LTE上行通信鏈路面臨的干擾，提出了一種多天線同頻干擾抑制算法

2、；然后，針對(duì)高速加擾、解擾實(shí)現(xiàn)，提出一種多核并行處理方法。最后，以實(shí)際誤碼率作為測(cè)試指標(biāo)，提出一種抗干擾技術(shù)性能的驗(yàn)證方法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了驗(yàn)證平臺(tái)。
　　首先，考慮多徑衰落信道中的時(shí)頻二維擴(kuò)頻BPSK調(diào)制信號(hào)，針對(duì)聯(lián)合相干非相干檢測(cè)算法，尋找二維擴(kuò)頻信號(hào)抗干擾性能上限。分析得到了擴(kuò)頻信號(hào)處理增益的閉合表達(dá)式；信號(hào)帶寬無(wú)限增大或符號(hào)長(zhǎng)度無(wú)限增大時(shí)，擴(kuò)頻信號(hào)處理增益不會(huì)無(wú)限增大；處理增益的上限由信道參數(shù)、信噪比決定。分析與仿真結(jié)果表明，

3、BPSK調(diào)制、20dB信噪比、100Hz最大多普勒頻移、5×10-6負(fù)指數(shù)分布參數(shù)的充分散射多徑信道，擴(kuò)頻信號(hào)的處理增益不超過(guò)30dB。
　　其次，考慮多接收天線的LTE上行通信鏈路，針對(duì)該鏈路中的WiFi同頻干擾，提出了一種新的多天線合并方法：干擾重建抑制合并(Interference Reconstruction Rejection Combing,IRRC)。仿真結(jié)果表明：多徑衰落信道條件下，考慮一發(fā)兩收、QPSK調(diào)制、0d

4、B干信比的LTE上行信號(hào)，與傳統(tǒng)的IRC方法相比，最小均方誤差準(zhǔn)則下應(yīng)用IRRC方法約有2dB的發(fā)射功率改善。
　　然后，針對(duì)寬帶無(wú)線信號(hào)高速加擾、解擾實(shí)現(xiàn)，提出了一種基于稀疏矩陣的多核并行擾碼方法。運(yùn)算量分析結(jié)果表明，采用IEEE802.11n中的擾碼生成多項(xiàng)式，與普通矩陣乘法實(shí)現(xiàn)的多核并行擾碼方法相比，基于稀疏矩陣的多核并行擾碼方法，其運(yùn)算量降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　最后，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新型的誤碼率測(cè)試儀，用以衡量無(wú)線通

5、信設(shè)備的抗干擾性能。為了獲得待測(cè)設(shè)備在衰落信道下的誤碼性能，基于高速FPGA，采用查找表正弦疊加法，實(shí)現(xiàn)了能夠模擬單徑瑞利衰落信道的誤碼率測(cè)試儀。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在置信度為0.95的假設(shè)檢驗(yàn)中，經(jīng)過(guò)模擬信道的BPSK信號(hào)包絡(luò)樣本服從瑞利分布；測(cè)量誤碼率為10-3、觀測(cè)樣本數(shù)達(dá)到4×106個(gè)，所研制誤碼率測(cè)試儀在理論誤碼率±5％的置信區(qū)間內(nèi)，置信度不小于0.99，能夠滿足單徑瑞利信道中無(wú)線通信設(shè)備的誤碼率性能測(cè)試，有效降低了測(cè)試時(shí)間和成本。