專利名稱：Dsss頻域干擾檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直接序列擴(kuò)頻(DSSQ頻域干擾檢測方法，特別適用于噪聲和干擾環(huán)境下直擴(kuò)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代通信技術(shù)中，干擾既有客觀的電磁環(huán)境造成的，也有人為有意產(chǎn)生的。直接序列擴(kuò)頻DSSS通信因具有抗干擾、抗多徑、信號隱蔽性、保密性好、具有多址能力等優(yōu)點(diǎn)而在軍事和商業(yè)通信中得到廣泛的應(yīng)用，它對多種類型的干擾都具有較好的抑制性能。然而在實(shí)際系統(tǒng)中，往往受到發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的復(fù)雜性以及可供利用的帶寬限制，在遭受超出干擾容限的強(qiáng)干擾時，系統(tǒng)性能會嚴(yán)重惡化。因此必須采用相應(yīng)的抗干擾措施對干擾進(jìn)行抑制。然而干擾類型是未知的，要實(shí)現(xiàn)有效的干擾抑制，首先需要對干擾進(jìn)行檢測和類型識別，然后根據(jù)不同的干擾形式使用不同的方法進(jìn)行抑制，從而提高直擴(kuò)系統(tǒng)的性能?？梢娬_地檢測干擾是進(jìn)行干擾抑制的關(guān)鍵。目前研究較多的是從時域和頻域或者時頻混合域?qū)Ω蓴_信號的特征進(jìn)行識別分析，其特征參數(shù)的數(shù)量較多，每一個特征對應(yīng)于某一種或幾種特定的干擾樣式，其運(yùn)算復(fù)雜度較高。或者有的干擾檢測方法針對某特定干擾進(jìn)行識別，識別種類少，算法適用范圍有限，不能同時實(shí)現(xiàn)多種干擾樣式的自動分類檢測和識別。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述背景技術(shù)中的不足之處，根據(jù)DSSS通信系統(tǒng)中的常用干擾方式，分別采用不同的方法進(jìn)行窄帶干擾和寬帶干擾的檢測和識別，對于窄帶干擾采用前后比較法，對于寬帶干擾，提出了一組無需干擾先驗(yàn)知識并且對信噪比、信干比和干擾參數(shù)不敏感的分類特征參數(shù)，利用上述參數(shù)對其進(jìn)行檢測和識別。本發(fā)明具體闡述了該方案的分類步驟和原理，具有算法簡單、適用范圍廣、對干擾正確識別率高等特點(diǎn)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，它包括如下步驟(1)將接收到的時域擴(kuò)頻信號經(jīng)過傅里葉變換到頻域，得到頻域信息；(2)對頻域信息進(jìn)行預(yù)處理，把多個周期的頻譜用累加求和取平均的方法進(jìn)行平滑，使頻域信息更準(zhǔn)確；(3)計算頻域信息的歸一化頻譜之3dB帶寬 ，根據(jù)此值的大小判決時域擴(kuò)頻信號中是否存在窄帶或?qū)挾雀蓴_；如果存在窄帶干擾，則轉(zhuǎn)入步驟；如果存在寬帶干擾， 則轉(zhuǎn)入步驟(5)；(4)將頻域信息等分為多份，分別對每一份進(jìn)行信號能量的累加，用前后比較的方法檢測通帶和過渡帶，根據(jù)通帶和過渡帶特性的不同，設(shè)置門限值，如果檢測到某一份的能量高于相鄰能量此門限值，則判定此頻段處存在窄帶干擾，從而得到窄帶干擾的準(zhǔn)確位置和能量大?。恢?，轉(zhuǎn)入步驟(6)；(5)通過計算提取頻域信息的特征參數(shù)歸一化頻譜平坦度和歸一化頻譜相似度， 利用信號譜包絡(luò)的相似性和平坦性聯(lián)合判定是否存在寬帶干擾以及干擾的具體類型；之后，轉(zhuǎn)入步驟(6)；(6)將步驟(4)或步驟(5)檢測到的干擾特征進(jìn)行信息綜合，得出干擾檢測結(jié)果， 完成檢測。本發(fā)明相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明將干擾信號分為兩大種類，針對其不同的特征分別采用最適用簡捷的方法進(jìn)行干擾的檢測，算法簡單，性能穩(wěn)健，正確識別率高。且適用范圍廣泛，無論窄帶干擾還是寬帶干擾都能有效地檢測識別出來。2.本發(fā)明將時域信號通過FFT變換到頻域后，不是直接進(jìn)行頻譜的檢測，而是首先對多個周期的頻譜進(jìn)行累加求平均，將頻譜平滑，這樣干擾檢測更準(zhǔn)確，避免了臨時出現(xiàn)的虛干擾對判決結(jié)果的影響。3.本發(fā)明無需干擾先驗(yàn)知識，并且對信噪比、信干比不敏感，針對干擾信號的多樣性、時變性和非平穩(wěn)性，都能通過聯(lián)合提取其特征參數(shù)，以保證對干擾的正確檢測和識別。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的原理方框圖。圖2是本發(fā)明窄帶干擾檢測模塊3的原理方框圖。圖1中接收到的時域DSSS信號為A、FFT變換模塊為1、頻譜平滑模塊為2、窄寬帶干擾識別模塊為3、窄帶干擾檢測模塊為4、寬帶干擾檢測模塊為5、信息綜合模塊為6、干擾的信息參數(shù)為B。圖2中頻譜分段模塊為41、上升過渡帶檢測模塊為42、通帶檢測模塊為43、下降過渡帶檢測模塊為44、判決器為45。
具體實(shí)施例方式參照圖1，圖1是本發(fā)明的原理方框圖，實(shí)施例按圖1連接。在干擾環(huán)境下接收到的直接序列擴(kuò)頻(DSSQ信號是通信信號、干擾信號和噪聲的疊加r (t) =s (t) + j (t) +η (t)(1)式中r(t)為干擾環(huán)境下的直接序列擴(kuò)頻信號，s(t)為擴(kuò)頻后的數(shù)字信號，在 DSSS系統(tǒng)中，發(fā)送數(shù)據(jù)與偽隨機(jī)序列相乘，使得信號的功率譜密度類似于白噪聲；j(t)為信道中存在的干擾；n(t)為高斯白噪聲。1.首先把接收信號通過FFT變換模塊1進(jìn)行N點(diǎn)FFT變換，把時域信號變換到頻域，得到其頻譜信息。^) = ^Γ(η)β~]2πΜΝ0<k<N-l(2)
n=Q其中N為FFT的個數(shù)。2.然后將其送入頻譜平滑模塊2，把N1個周期的頻譜信號對應(yīng)相應(yīng)頻率點(diǎn)進(jìn)行累加求和，然后取平均，這時得到的頻譜更加平滑，包含的信息量更加準(zhǔn)確，有效降低了虛干擾率。3.然后將此信息送入窄寬帶干擾識別模塊3，對干擾信號從形式上進(jìn)行分類，來判別此干擾是窄帶干擾還是寬帶干擾，步驟3中的判別式如下
4
計算歸一化頻譜之3dB帶寬 為得到Bw，首先計算基帶信號的歸一化頻譜
權(quán)利要求
1. DSSS頻域干擾檢測方法，其特征在于包括以下步驟(1)將接收到的時域擴(kuò)頻信號經(jīng)過傅里葉變換到頻域，得到頻域信息；(2)對頻域信息進(jìn)行預(yù)處理，把多個周期的頻譜用累加求和取平均的方法進(jìn)行平滑，使頻域信息更準(zhǔn)確；(3)計算頻域信息的歸一化頻譜之3dB帶寬BW，根據(jù)此值的大小判決時域擴(kuò)頻信號中是否存在窄帶或?qū)挾雀蓴_；如果存在窄帶干擾，則轉(zhuǎn)入步驟(4)；如果存在寬帶干擾，則轉(zhuǎn)入步驟(5)；(4)將頻域信息按頻譜等分為多份，分別對每一份進(jìn)行信號能量的累加，用前后比較的方法檢測通帶和過渡帶，根據(jù)通帶和過渡帶特性的不同，設(shè)置門限值，如果檢測到某一份的能量高于相鄰能量此門限值，則判定此頻段處存在窄帶干擾，從而得到窄帶干擾的準(zhǔn)確位置和能量大??；之后，轉(zhuǎn)入步驟(6)；(5)通過計算提取頻域信息的特征參數(shù)歸一化頻譜平坦度和歸一化頻譜相似度，利用信號譜包絡(luò)的相似性和平坦性聯(lián)合判定是否存在寬帶干擾以及干擾的具體類型；之后，轉(zhuǎn)入步驟(6)；(6)將步驟(4)或步驟( 檢測到的干擾特征進(jìn)行信息綜合，得出干擾檢測結(jié)果，完成檢測。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種DSSS頻域干擾檢測方法，它是涉及直接序列擴(kuò)頻通信領(lǐng)域中干擾檢測識別的算法。它通過對直擴(kuò)通信系統(tǒng)中的接收信號進(jìn)行FFT頻域變換，得到其頻域信息，在不需要干擾先驗(yàn)知識的情況下對通信中出現(xiàn)的各種干擾根據(jù)類型的不同采用不同的方法進(jìn)行分析檢測和識別，可以使通信雙方針對不同的干擾選擇正確的抗干擾措施。本發(fā)明具有不需要干擾先驗(yàn)知識、提取干擾的特征參數(shù)魯棒性強(qiáng)、對干擾的正確識別率高等特點(diǎn)。特別適用于在不同干信比和信噪比下存在干擾的直擴(kuò)通信系統(tǒng)。
文檔編號H04B1/7105GK102307055SQ20111029057
公開日2012年1月4日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者劉春冉, 盧泳兵, 王東 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所