一种新的变步长频域块LMS算法

针对现有直接序列扩频（DSSS）通信抗干扰系统中的传统频域块最小均方误差（FBLMS）算法在收敛速度和稳态误差之间存在矛盾的问题,提出了一种新的变步长算法--VSS-FBLMS算法,该算法通过输出信号中剩余干扰所占整体噪声信号的比例来调节变步长因子,步长因子随着干扰的被滤除而逐渐减小,使得DSSS通信抗干扰系统获得更好的抑制干扰效果。首先对传统FBLMS算法的DSSS抗干扰系统进行了介绍,然后对提出的VSS-FBLMS算法进行分析,最后将新算法和传统算法加入DSSS通信抗干扰系统中进行仿真对比。理论分析和仿真结果表明,VSS-FBLMS算法不仅可以有效滤除窄带干扰,而且抗干扰性能优于传统FBLMS算法,收敛速率和稳态误差也都优于传统FBLMS算法。     

直接序列扩频系统中的窄带干扰抑制

扩频技术在新兴的个人无线通信中得到了广泛的应用。由于可用频带的限制,扩频通信系统要与现有的窄带通信系统共享相同的频带,而且扩频信号的幅度相对于窄带信号的幅度要小很多。尽管扩频通信系统自身具有抗窄带干扰的能力,但当存在窄带干扰的时候,有效的窄带干扰抑制技术可以提高系统性能。该文主要对最小均方误差检测技术抑制窄带干扰进行了研究,分析了其性能及自适应算法的实现。仿真结果证明,应用最小均方误差检测可以有效地对抗数字窄带干扰。     

上行多用户MIMO系统检测算法及抗远近效应研究

上行多用户MIMO通信系统必须抑制用户间的共信道干扰,本文提出了一种基于最大信号干扰噪声比准则的多用户干扰抑制算法,并且给出了其在存信在道估计误差时的改进算法。与BD算法相比,该算法考虑了噪声的影响,性能有较大的提升。然后提出了一种信号重组方法将Alamouti空时编码用于上行多用户系统中,以进一步提升系统的检测性能。最后针对存在远近效应时算法的局限性,提出了一种分组优化算法,以保证各用户均能达到所期望的容量。仿真结果表明本文所提算法具有优异的性能。     

OFDM系统中的窄带干扰抑制

正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）技术由于其对频谱的利用率高、抵抗多径的能力好等优势,已经成为了最常用的多载波传输方案。但是OFDM系统易受窄带干扰的影响,导致其系统误码率显著上升。针对这一缺点,提出了一种有效的窄带干扰消除算法。在频域对窄带干扰的参数进行高精度估计并根据估计的参数重建干扰,从而实现对干扰的准确消除。采用了最大似然估计法结合零填充插值法进行初步估计,避免了由于频谱泄漏导致的误判。利用初步估计出的频率变换接收信号的频率,应用加权相位平均算法来获得干扰频率的精确估计。利用仿真平台进行仿真建模,测试了不同干扰强度下系统的误码率性能。实验表明所提算法可以有效提升系统误码率性能,且受干扰强度影响不大。     

基于小波包变换的DS/FH系统抗窄带干扰研究

为了进一步提高直接序列/跳频(DS/FH)扩频系统的抗干扰能力,基于小波包变换结合递归最小二乘算法设计了一种变换域自适应干扰抑制算法,该算法采用小波包分解定位窄带干扰,递归最小二乘算法抑制窄带干扰.通过蒙特卡罗仿真分析在增加抗干扰模块后,DS/FH系统工作在准静态时,在不同信噪比条件下抗窄带干扰性能.仿真结果表明:该算法具有较强的自适应性以及抗窄带干扰能力,其性能优于传统的直接置零法,适用于多音干扰下的恶劣通信环境.     

易于硬件实现滤除ECG信号运动干扰的变步长LMS算法

针对移动心电(ECG)信号监测系统中运动干扰难以滤除的问题,提出了一种易于硬件实现的数字自适应变步长最小均方(LMS)算法.通过简化步长因子与输入信号的关系,减少了权值更新系统的运算量;分析传统LMS算法收敛性不稳定的问题,结合迭代次数优化步长因子,提高了算法的收敛性能.对比传统LMS算法,所提算法在运算量增加微小的情况下,收敛性能大幅提升,信噪比(SNR)增加大于14dB.仿真结果表明:算法在心电信号进行实时硬件集成滤除运动干扰方面具有运算量小,滤波效果好等优点.     

Wideband beamforming for multipath signals based on frequency invariant transformation

It is well known that the performance of conventional adaptive beamformers degrades severely due to the presence of coherent or correlated interferences(multipath propagation) and various techniques have been developed to improve the performance of the beamformer.However,most of the work in the past has been focused on the narrowband case.In this paper,the wideband beamforming problem in the presence of multipath signals is addressed,with a novel approach proposed by employing a pre-processing stage based on the frequency invariant beamforming(FIB) technique.In this approach,the received wideband array signals are first processed by an FIB network,and then a traditional narrowband adaptive beamformer or an appropriate instantaneous blind source separation(BSS) algorithm can be applied to the network outputs.It is shown that with the proposed structure,cancellation of the desired signal is reduced,leading to a significantly improved output signal to interference plus noise ratio(SINR).     

基于异步时钟序列的分布式认知跳频算法

为了解决传统跳频算法对动态、复杂电磁干扰环境适应能力不足的难题,以及克服现有跳频算法在分布式通信环境下对公共控制信道和统一时钟源的依赖,提出了一种基于异步时钟序列的分布式认知跳频算法。该算法通过建立认知跳频通信系统模型,分析其通信过程中面临的关键问题,设计了一种应用于分布式跳频通信环境的异步时钟结构序列。基于该序列的分布式认知跳频算法不依赖于任何公共控制信道和统一时钟源,能够在复杂电磁干扰环境下达到高效抗干扰通信的效果。验证实验结果表明,针对典型的窄带、宽带噪声干扰、部分频段干扰以及随机干扰,所提算法的抗干扰性能均显著优于传统的跳频通信算法以及现有的公用控制信道认知跳频算法。     

基于Givens变换和二阶振荡W-C-PSO优化的盲源分离算法

针对智能算法在实现盲源分离时容易陷入局部最优且收敛速度缓慢的问题,提出一种基于Givens变换和二阶振荡粒子群优化的盲源分离算法。该算法首先将惯性权重与学习因子两个参数构造函数关系,使之共同调节算法迭代来提高算法的整体性与全局搜索能力;再引入二阶振荡环节增加种群的多样性,这样算法不易陷入局部最优;此外,采用Givens变换将分离矩阵转换成旋转角度表示形式来降低算法的复杂度。仿真表明,该算法能有效实现机械振动信号和语音信号的盲分离,并且相比其他算法具有更快的收敛速度和更好的分离性能。     

一种改进的导航信号窄带干扰抑制方法

针对导航信号中的窄带干扰问题,提出一种基于频域处理的最小均方(LMS)窄带干扰抑制方法。该方法在传统的LMS滤波器结构中引入权值泄漏因子a,以减少导航信号中有用信号在滤波过程中的损失。通过采用权值系数稳定度d的判断处理去除导航信号中的变频窄带干扰。仿真结果表明,该方法对固频和变频的窄带干扰都有较好的抑制效果,可提高导航接收机的抗干扰性能。