无线扩频通信技术与干扰问题

一、 扩频技术简介 扩展频谱通信Spread Spectrum Communication简称扩频通信，其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。扩频通信研究始于二次世界大战末，鉴于技术复杂，价格昂贵、相关学科综合要求很高等原因，直到80年代末期，才逐渐进入实用阶段。 扩谱技术的基本理论根据是信息论中的香农（Shannon）公式，它可以表示为： C＝Wlog21＋S／N（1）式中，C是信道容量（bit／s），W是信道带宽，S是信号功率，N是噪声功率。考虑到通信环境中S／N＜＜1的典型情况，再通过对（1）式进行若干数学变换，可得近似表达式（2…     

频域法测量相位噪声的理论依据

相位噪声测量常用频谱常用频谱仪进行，具体做法类似于谐波抑制比或载噪比的测量，相位噪声的时域定义是输出电压Uo（t）的相位起伏θn（t），频域表达式可以通过求取射频噪声电压Vo（t）θn（t）Sin（ω。t）的功率谱密度进而求得。通过对相位噪声功率谱密度表达式的讨论，得出的结论是：相位噪声的频域表达式SVn（ω）／（V。／2）就是频域法测量相位噪声的理论依据。     

HFC网络中的数字频道配置

HFC网络中需要同时传送模拟信号和数字信号，模拟信号产生的非线性失真产物一旦叠加到数字频道上就会使数字信号产生误码，而数字信号产生失真也会使与之相邻模拟频道的载噪比（C／N）劣化，因此，根据DVB—C标准，数字频道通常安排在HFC系统的高端频率（外界干扰少）上，而模拟频道则安排在低端频率（传输损耗低）上。在模拟频道中，位于高端的数字信号失真会造成模拟频道带内噪声功率增大，我们将由于失真使其他频道噪声增加的那部分噪声功率称为C/N，频道固有的噪声功率称为N，那么在数字信号与模拟信号相互影响的那些频道上的载噪比应是：C／（N＋C/N），而不是原来的C／N。     

利用功率谱最大最小平均比的频谱感知算法

由于载波频偏未知和噪声不确定性影响,信号功率谱的最大值和最小值不能根据单个频点来准确估计。该文提出利用功率谱最大最小平均比的频谱感知算法。利用基频附近一段功率谱的平均值作为功率谱最大值估计,利用功率谱中点频率附近一段的平均值作为功率谱最小值估计,将此二者之比作为检测统计量。推导了算法的虚警概率,得到了判决门限。加性高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下的仿真结果表明:该算法性能优于基于功率谱分段对消频谱感知算法（PSC）和基于功率谱的平均比值算法（PSRA）,降低了载波频偏未知和噪声不确定性对频谱感知算法性能的影响。      

羽折衷法解决CATV系统中模、数信号的相互影响

目前的CATV系统大都同时传送模拟信号和数字信号,系统中模拟信号所产生的失真信号CSO（复合二次差拍失真）、CTB（复合三次差拍失真）如果落在数字频道上,将会使数字信号产生误码。同样,当数字信号产生失真时也影响着与它相邻的模拟频道的C／N（载噪比）值。现在的CATV系统中,数字频道被安排在系统的高端频率上,而模拟频道则被安排在系统的低端频率上。在模拟频道中,由于数字信号失真使得其带内噪声功率变高,我们将因失真使其他频道噪声增加的那部分噪声功率称为CIN,频道固有的噪声功率称为Ⅳ,那么在存在数字信号与模拟信号相互影响的那些频道上的载噪比应是：C／（N＋UN）。     

基于最小控制GARCH模型的噪声估计算法

MCRA（ Minima-Controlled Recursive Averaging ）方法是经典的噪声估计算法,然而在语音段MCRA方法存在不能对噪声功率谱进行有效更新的问题。针对这一问题,本文利用广义自回归条件异方差（ Generalized Autoregres-sive Conditional Heteroskedasticity ,GARCH）模型在时频域对噪声信号建模,在MCRA算法原理的基础上,提出了基于最小控制GARCH模型的噪声估计算法,实验结果表明,本文所提的噪声估计算法能够更为准确估计噪声功率谱,将该算法应用到语音增强中能够获得到较好的语音增强效果。     

基于噪声调制的薄膜电阻加热温度控制系统

基于脉宽调制（PWM）技术的控制系统广泛应用于工业和日常生活中,随机脉宽调制（RP-WM）技术也已提出.利用耦合到系统的环境噪声和系统本身的噪声经加工处理后调制控制信号,由噪声信号的自相关函数和功率谱密度函数给出噪声调制脉冲的平均开关频率和平均加热功率的计算方法.利用模拟器件设计了一个简单的基于噪声调制的薄膜电阻加热温度控制系统.实验表明：控制系统能够稳定地运行,在一定范围内能抑制噪声,实现了高精度温度控制.     

本振相位噪声对OFDM的影响及仿真

讨论了相位噪声对OFDM系统引起的两种干扰——公共相位噪声和信道间干扰，给出了干扰功率与信号功率的比值；建立和仿真了本振为自由振荡器时相位噪声的功率谱密度摸型；仿真了相位噪声对信道间干扰、系统误码率的影响。     

一种自动识别噪声调频信号的方法

主要利用噪声调频信号的连续性,进行功率谱积累的方法检测噪声调频信号,并结合相似性原理对噪声调频信号进行自动识别.文中分析了处理噪声调频信号利用功率谱检测的理论原理和相似性原理.给出了噪声调频信号的产生方法,并通过仿真得到了噪声调频信号的功率谱和频谱,验证了方法的有效性.最后利用蒙特卡洛的方法对噪声调频信号做了识别概率分析.在证明了相似性原理可以正确检测出噪声调频信号的同时得出识别概率与累积的关系.     

一类高斯色噪声信号的谱特性与生成

仿真无线时变信道的衰落特性常常需要具有一定功率谱形状的色高斯噪声信号。本文推导了无线信道快衰落特性的功率谱及其受限功率谱,分析了宽带高斯过程的谱特性和时间相关性,同时考察了具有高斯功率谱形状的信道阴影慢衰落的特性。通过有限正弦信号叠加近似生成了宽带色高斯噪声信号,确定了正弦分量的多普勒频率和多普勒系数。     

稳态噪声对最大长度序列测量的影响

为了方便地估算由稳态噪声对最大长度序列（MLS）N量所造成的误差,结合文献的研究结论,分析和总结了稳态噪声影响MLS测量脉）中响应的规律。结果表明,干扰噪声的存在使得测量结果（脉冲响应）的整个时间段内出现均匀分布的随机误差噪声,这种随机误差噪声的功率谱形状与干扰噪声的相同。另外,测量结果的信噪比与测量环境的信噪比相同。仿真计算验证了分析的结果。     

多普勒频率检测与噪声干扰信号

对ＰＤ雷达采用ＰＤ噪声干扰好。噪声干扰要覆盖一定数量的多普勒滤波器，传统的噪声调制已调信号的功率谱密度按正态规律分布，这对远离中心的多普勒滤波器干扰不利，采用“马鞍”型或均匀型功率谱分布要好。通过与ＰＤ雷达进行的对抗试验得到了证明。     

AWGN和FEXT噪声下铜双绞传输线的信道容量

本文研究加性白高斯噪声和远端串音两种噪声并存时铜双绞传输线的信道容量，用数值方法给出了不同线路长度和不同输入功率时的信道容量，研究了达到信道容量时的最优输入功率谱密度分布。计算结果表明，在加性白高斯噪声和远端串音同时存在时，信号的输入功率谱不再为均匀分布，这种不均匀性随着输入功率的增加更为明显。这与干扰为纯白高斯噪声时，最优输入功率谱近似为均匀分布的结果是不同的。     

HFC网络下行噪声指标的三点新认识

论述了3个观点：准确测量载噪比是很困难的；远地前端的信号使C／N和S／N（w）的关系失衡；数字电视比模拟电视具有更强的抗噪声性能。     

拉曼光纤放大器的一种简化模型

提出了一种多泵浦反向光纤拉曼放大器（FRA）的新型实用模型，能够给出小信号增益和噪声指数。采用数值计算泵浦光的传播规律，利用此结果解析求解信号光沿光纤的功率演化，解决了泵浦与信号光反向传输的问题。利用拟合图谱通过插值得到拉曼增益系数代替传统的将拉曼增益谱近似为三角形的方法。模型中考虑了泵浦与泵浦、泵浦与信号之间的相互作用，并包含自发拉曼散射噪声。     

GaAlAs血红外发光二极管功率老化对其1/f噪声特性的影响

在可靠性筛选中检测具有潜在损伤的器件一直是个难题。对GaAlAs红外发光二极管（IRLED）功率老化前后低频噪声的测量发现，1／f噪声幅值与偏置电流的γ次方成正比（小电流区γ≈1，在大电流区γ≈2），且老化后1／f噪声幅值比老化前增大2个数量级。基于载流子数涨落和迁移率涨落机制建立了一个GaAlAs IR LED的1／f噪声模型，分析结果表明GaAlAs IR LED的1／f噪声在小电流时反映体陷阱特征，大电流时反映激活区陷阱特征，l／f噪声的增加归因于功率老化诱生的界面陷阱和表面陷阱，1／f噪声可以用来检测GaAlAs IR LEDs的潜在缺陷/     

S波段高稳锁相振荡源研究

本文阐述了用数字锁相的方法完成Ｓ波段频率源，分析了锁相环的频谱特性；并对输出信号进行了测试，其相位噪声指标￡（１０ｋＨｚ）〈－９３ｄＢｃ／Ｈｚ，杂散抑制〈－６５ｄＢｃ，输出功率大于１０ｍＷ。     

利用功率谱极值和几何平均的频谱感知算法

为了提高基于功率谱的频谱感知算法抗噪声不确定性、抗频偏及低信噪比下检测性能,本文利用功率谱的部分样本平均估计最大值,以降低信号频偏对频谱感知性能影响;利用功率谱的最大值与最小值之差与功率谱几何平均之比作为判决统计量,以尽可能消除噪声影响及保留主用户信号;推导得到了检测门限表达式,表明该算法对噪声不确定性不敏感。加性高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下的仿真结果表明:该算法频谱感知性能优于已有的基于功率谱的频谱感知算法,降低了未知载波频偏和噪声不确定性对频谱感知算法性能的影响,该算法能够有效检测实际信号。      

梳状谱射频噪声对相干接收FSK信号的干扰分析

针对FSK信号具有多个离散频点的特点,提出了利用梳状谱射频噪声干扰FSK信号的方法。给出了梳状谱射频噪声的详细定义,并以2FSK信号模型为例,在接收机完成同步的条件下,推导了其影响接收机解调的误码率公式。理论分析证明,梳状谱射频噪声对FSK信号的接收和解调具有显著干扰效果。通过与传统单频干扰比较,说明梳状谱射频噪声干扰在干扰机功率有限而信号功率较大的情况下有更好的干扰效果。仿真实验验证了理论分析的正确性和实际应用的可行性。     

模分配噪声与色散功率代价的计算及测量（下）

模分配噪声与色散功率代价的计算及测量（下）彭承柱五、模分配噪声计算的例子一个４０５Ｍｂ／ｓ单模光缆通信系统，它将９个４５Ｍｂ／ｓ（ＤＳ—３）光电复用组成光端机，与３Ｒ光中继机构成线路传输系统，其系统参数如表２所示。系统设计时考虑由于噪声带宽的增加会使...