直扩通信干扰技术分析与比较

直扩系统的抗干扰性
直扩系统最早应用是在军事通信中作为很强抗干扰性的通信手段。

直扩系统对窄带干扰、宽带干扰等，都具有抗干扰能力，其抗干扰能力大小就是前面提出的扩频处理增益P G ，P G 越大，抗干扰能力就越强。

下面就来分析直扩系统抗宽
带干扰和抗窄带干扰的原理
图4-3为直扩系统抗宽带干扰的示意图。

这里的宽带干扰是泛指的与扩频信号不相关的，在CDMA 通信网中，其它用户的信号就是一种宽带干扰。

相关处理前，信号频谱是很宽的，经相关处理后，有用信息被解扩，其功率谱集中于信息带宽内，而宽带干扰通过相关器，其功率谱密度基本不变。

由于解扩后必然连接窄带滤波器，保证信号能顺利通过，对信
对单频或窄带干扰，直扩系统有很强的抗干扰能力。

图4-4（a ）为解扩前的功率谱，窄带干扰功率很大，由于干扰与本地扩频码（PN 码）是不相关的。

对干扰来说，相关器起到扩展频谱的目的，功率谱密度就大大下降，其中对信号有害的干扰分量只有落入信息带宽部分，从而抑制了大部分干扰。

由于有用信号能顺利通过窄带滤波器，因此提高了输出的信噪比。

图4-3 直扩系统抗宽带干扰的示意图。

直接序列扩频通信系统抗干扰技术研究摘要：当前，扩展频谱（Spread Spectrum，SS，简称扩频）技术在军事通信和民用系统中均有广泛的应用。

这是由于扩频技术具有多址能力、隐蔽性好、抗干扰能力等优点，因此特别适合于无线移动通信环境。

直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS，简称直扩)技术具有良好的保密性、灵活的信道分配能力以及较强的抗多径、多址干扰能力，不增加扩频增益的条件下，在接受机解扩之前借助信号处理的方式对接收信号进行预处理，可以显著增加系统的抗干扰能力。

本文首先介绍了扩频技术的基本理论，包括扩频技术的理论基础，扩频系统的特点、分类及应用，扩频通信的几种实现方式。

研究了直扩系统的数学模型，扩频用的处理增益和抗干扰容限等。

其次，分析了直扩系统的抗干扰性能，包括抗高斯白噪声干扰、窄带干扰、单频正弦干扰、多径效应干扰以及其他扩频信号干扰的性能。

最后利用MATLAB建立了扩频通信系统的仿真模型，并结合仿真结果分析了扩频通信系统的抗干扰性能。

关键词：直接序列扩频，窄带干扰，MATLAB仿真，抗干扰技术目录摘要 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。

1 绪论 (1)1.1 抗干扰技术 (1)1.2 扩展频谱系统的分类及特点 (2)1.2.1 扩频系统的分类 (2)1.2.2 扩频系统的特点 (2)2 扩展频谱通信技术 (3)2.1 扩频通信的定义 (3)2.2 扩频技术的理论基础 (4)2.2.1 Shannon公式 (4)2.2.2 处理增益与抗干扰容限 (5)2.3 直接序列扩频系统（DSSS系统） (5)2.3.1 DS扩频通信系统的数学模型 (6)2.3.2 直扩信号的数学表示 (7)3 直接序列扩频系统的抗干扰性能 (7)3.1 抗高斯白噪声干扰能力 (8)3.2 抗单频正弦干扰能力 (9)3.3 抗窄带干扰能力 (10)3.4 抗多径效应的能力 (11)3.5 抗其它扩频信号干扰能力 (14)4 DSSS系统抗干扰性能仿真与分析 (15)4.1 抗正弦干扰仿真及结果分析 (15)4.1.1 建立抗正弦干扰仿真模型 (15)4.1.2 仿真结果及其分析 (16)4.2 抗窄带干扰仿真及结果分析 (17)4.2.1 建立抗窄带干扰仿真模型 (17)4.2.2 仿真结果及其分析 (18)4.3 抗多径效应仿真及结果分析 (18)4.3.1 建立抗多径效应的仿真模型 (18)4.3.2 仿真结果及其分析 (19)4.4 抗其他扩频信号干扰仿真及结果分析 (21)4.4.1 建立抗其他扩频信号干扰仿真模型 (21)4.4.2 仿真结果及其分析 (21)5 DSSS系统的抗干扰技术 (22)5.1 混合式扩展频谱系统 (22)5.2 自适应天线抑制干扰技术 (23)5.3 自适应滤波器抑制窄带干扰 (23)6 结束语 (25)参考文献 (26)1 绪论扩频通信技术是通信的一个重要分支和发展方向，它是扩展频谱技术与通信相结合的产物。

目录摘要 (1)第一章绪论 (1)第二章扩展频谱基本原理 (2)第三章直接序列扩频基本模型 (5)第四章MATLAB对直接扩频系统的仿真 (10)4.1.PN码产生模块 (10)4.2.数据产生模块 (11)4.3．扩频解扩模块 (12)4.4．调制与解调模块 (14)4.5．相关模块 (15)4.6. 计算误码率模块 (16)第五章扩频系统抗干扰的研究 (17)5.1白噪声干扰及其理论说明 (17)5.2．扫频干扰的仿真 (24)5.3．多频干扰 (35)5.4．单频干扰 (40)摘要1摘要本文首先从香农定理分析，得到了无误差传输系统中信噪比和带宽是可以互换的。

接着介绍了扩频通信的几种方式，并把讨论的重点放在了直接序列扩频系统，还介绍了用QPSK调制方式对扩频信号进行调制。

本文用MATLAB对直接序列扩频系统进行了仿真，文中对所仿真的各个模块进行了叙述。

在对直接序列扩频系统进行分析时，用了不同形式的干扰测试了系统性能，这些方式中重点分析了白噪声干扰和扫频干扰。

并从仿真数据和理论上证实，直扩系统不能对白噪声干扰进行有效的抵抗。

在扫频干扰时，分别从连续扫频干扰方式和间断扫频干扰方式两个方面进行了分析仿真，并得出，对于一些扩频码，扫频干扰强于白噪声干扰，提出了以基带为干扰带宽的间断干扰方式的一种干扰形式，这种干扰形式的干扰效果强于其它干扰。

最后还做了多频干扰，单频干扰。

本文的关键词：直接序列扩频白噪声干扰扫频干扰多频干扰Abstract 2AbstractAccording to Shanon Theory, we got the inclusion that SNR and bandwidth can be offset mutually in the inerrant channel. signal should be widen. Then the conception of spread spectrum was produced. Some spread spectrum modes were introduced and the key point was put on the direct spread spectrum system. Modulating the spread spectrum signal using QPSK mode. Simulating the direct spread spectrum system using MATLAB. The paper depicted the modules need to be simulated in detail. Different noises were used to test the performance of the system, such as white noise and chirp. We can got the inclusion that the direct spread spectrum system can not resist the white noise efficiently. When using chirp, two modes were introduced: continuous mode and discontinuous mode. In some spread spectrum codes, chirp was more fierce than white noise. Multiple-Tone and Single-tone were included also..Keyword: direct spread spectrum system, white noise interfere, chirp, Multiple-Tone.第一章绪论1第一章绪论21世纪，是信息技术与生物技术蓬勃发展的世纪，在刚进入这个世纪，一个振奋人心的好消息带给了我们，以大唐代表中国向ITU提交的第三代移动通信（3G）标准TD-SCDMA已经开始了实地测试，这是中国首次提出自己的标准和建议，而这也标志着我们正在进行着第四次科技革命――信息技术革命。

摘要由于扩频通信系统具有抗干扰能力强、截获概率低、保密性好等特点，所以被广泛运用在军事、电子对抗等领域。

现如今电磁环境越来越复杂，通信系统容易受到各种类型的干扰，导致超过扩频通信系统的干扰容限。

因此，研究扩频系统干扰抑制技术具有实际的意义。

论文简单介绍了国内外有关直扩系统（Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS）中干扰抑制技术的发展状况，然后本文结合直扩系统的特征，给出常见的干扰信号类型，随后本文针对不同的干扰情况，提出合适的干扰抑制方法。

扩频系统中最常见的是窄带干扰信号。

根据窄带干扰信号和直扩信号在频域上特征的不同，本文采用变换域窄带干扰抑制，并分析其原理和实现过程；在实现过程中，需要通过设置门限去判断干扰所在位置，本文提出了自适应门限的算法，解决固定门限对环境的依赖；最后，由于快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT）变换存在的频谱泄露的问题，以及窗函数在频域上和时域上的特征，提出重叠加窗的窄带干扰抑制方法，给出了最终改进的窄带干扰抑制实现框图，并给出仿真性能结果图。

对于扫频干扰信号，研究基于短时傅里叶变换（Short-time Fourier Transform，STFT），分数阶傅里叶变换（Fractional Fourier Transform，FRFT）和离散调频傅里叶变换（Discrete Chirp-Fourier Transform，DCFT）的扫频干扰抑制方法，最后根据DCFT可以采用FFT实现，可以降低算法复杂度，本文采用基于DCFT的干扰抑制方法，同时由于DCFT变换对信号约束较大，将DCFT定义改变为修正的离散调频傅里叶变换（Modified Discrete Chirp-Fourier Transform，MDCFT）变换，最终给出基于MDCFT变换的自适应干扰抑制的实现框图，并分析得知其复杂度仍然过高，为了进一步降低复杂度，将搜索过程分为两步，粗搜索和细搜索，从而减少MDCFT变换的次数。