共址天线干扰抵消系统的调幅制干扰抵消特性
WCDMA-GSM共址时的干扰及其隔离度分析
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20801865
WCDMA/GSM 共址时的干扰及其隔离度分析 作者:陈行 马璐 文章首先分析了 WCDMA 与 GSM 系统共站址时的主要干扰类型,给出了各种干扰的数 学计算模型, 然后详细阐述了 WCDMA 与 GSM 系统相互之间的干扰情况, 得出了 WCDMA 与 GSM 共址时所需的隔离度及天线隔离要求,并给出了工程中的解决方案 1、引言 随着我国电信市场的日渐开放,3G 牌照发放的日期也逐渐临近,对 GSM 网络运营商而 言,WCDMA 网络建设是一个系统工程,工程涉及面广、周期长、投资大,在建设初期为 降低运营成本,尽快启动市场,基站在满足条件的情况下应进行共站址建设。 这样就必然增加了 WCDMA 系统与同址或邻近的 GSM 系统互相产生干扰的机会, WCDMA 系统与 GSM 系统的电磁环境兼容问题将会暴露出来。 本文将分别对共站产生干扰 的机制、隔离度计算进行剖析,并提出工程上消除干扰的解决方法。 2、主要干扰的数学模型 对被干扰系统来说有三种性能损失需要考虑:接收机灵敏度降低、IMP 干扰(即互调干 扰)和接收机过载。从干扰站接收的杂散辐射信号将导致接收机灵敏度降低,而从同址站接 收到的所有载频的合成造成了 IMP 干扰,接收机过载的原因是接收机收到的总信号功率太 大。为了将这些性能损失降到最小而不修改现有发送和接收单元,在同站址的 GSM 系统和 WCDMA 系统之间需保持适当的隔离。 这三种性能损失对应的主要干扰分别为杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰。下面我们分别 阐明这三种干扰的数学模型。两个共址射频站间相互干扰的原理如图 1 所示: 图 1 两个共址射频站相互干扰的原理框图 与两个同址站间相互干扰计算相关的重要射频器件,有干扰站的发射放大器、发射滤波 器、发射天线和被干扰站的接收滤波器、接收机、接收天线等。这里定义 A 点到 B 点的射 频电平之差为天线隔离度。 2.1 杂散干扰 接收机灵敏度降低是由于接收机噪声基底的增加而造成的。如果干扰基站在被干扰基站 接收频段内的杂散辐射很强, 并且干扰基站的发送滤波器没有提供足够的带外衰减 (滤波器 的截止特性不好) ,将会导致接收机噪声门限的增加。从干扰基站的天线连接处输出的杂散 辐射经两个基站间的一定隔离而得到衰减, 因此被干扰基站的天线连接处接收到的杂散干扰 按以下公式进行计算: IB=CTX-E 杂隔-10log(WA/WB) (1) 其中,IB 为被干扰基站天线连接处接收到的干扰电平;CTX 为干扰基站天线连接处输出 的杂散辐射电平;E 杂隔为天线隔离度;WA 为干扰电平的可测带宽;WB 为被干扰系统的 信道带宽。 2.2 互调干扰 互调干扰是由于系统的非线性导致多载频的合成产生的互调产物落到相邻 WCDMA 系统 的上行频段, 使接收机信噪比下降, 主要表现为 WCDMA 系统信噪比下降和服务质量恶化。 由两个相同强度的载波产生的三阶互调干扰可表示如下: IMP3(dBm)=3PIN-2× TOI(2) PIN 为被干扰基站接收机输入端的干扰载波电平; TOI 为接收机输入端定义的三阶截止点 (dBm) ,与接收机本身的特性有关。因此为了尽量减小三阶互调干扰,应降低 PIN, 而根据 式(3) : PIN=CA-EIMP3-LR_B(3)
卫星通信中的常见干扰分类及处理方法
卫星通信中的常见干扰分类及处理方法摘要:本文从实际的应用出发,简要介绍了卫星通信中常见的干扰方式及干扰源,从地面干扰、空间干扰、自然干扰和人为干扰等四个方面进行了分类叙述,同时,给出了不同干扰的处理方法。
关键词:卫星通信;干扰分类;干扰处理方法引言卫星通信的特点是传输距离远、不受地理条件限制、覆盖面广、通信频带宽和容量大等,在军民通信领域都得到了广泛的应用。
但是,相比于电缆、光纤和微波等通信方式,卫星通信更容易受到干扰和影响,尤其是开放式的卫星通信系统,由于使用透明的转发器,更容易受到恶意干扰。
1.地面干扰地面干扰主要包括卫星地球站的杂波干扰、电磁干扰以及交叉极化干扰等。
1.1卫星地球站的杂波干扰卫星地球站一般由多种设备组成,通常包括调制解调器、功放等。
这些设备可能存在设计指标不合格,从而使设备在工作中传输载波时带有杂波或者谐波。
另外,卫星通信设备的工作匹配不当,也会造成谐波干扰和载波噪声干扰。
通常,要想最大限度的减少卫星地球站的杂波干扰,就要从设备的测试上和准入制度上进行严格把关。
卫星地球站在测试使用时,要严格进行设备匹配和操作测试,尽量消除设备的参数、指标、功率等设置所产生的杂波或谐波干扰。
卫星地球站在入网测试时,需要严格管理,确定入网门槛。
1.2电磁干扰目前,由于存在多种通信方式和噪声,这些通信方式和噪声对卫星通信都会造成一定的电磁干扰。
这些电磁干扰的辐射和电磁接入,会对卫星通信中的上下行链路造成一定的影响。
为了降低电磁干扰,在卫星通信设备的选址和使用中,要通过电磁干扰测试,尽量选择在电磁环境“较为干净”的地点进行建站或者使用。
另外,采用性能较好的电磁屏蔽措施,也可将电磁干扰的影响降到最低。
1.3交叉极化干扰卫星通信中,交叉极化隔离度对通信干扰的影响较大。
如果通信设备的交叉隔离度不好,上行极化分量过大将会使干扰信号进行下行通道,影响设备的使用效果。
为了减少交叉极化干扰,最直观的方法就是在设备调试时,要耐心调整好天线极化,确保设备所需的接收信号最强时另一极化信号最弱。
抗干扰阵列天线工作原理
抗干扰阵列天线工作原理
在信号接收过程中,当主要信号和干扰信号同时到达时,各个天线单
元接收到的信号经过预处理,并进行相位和幅度调节以实现最佳接收。
根
据接收到的信号相位差和幅度差,系统可以计算出环境中的干扰信号的空
间参数,并通过信号处理算法进行干扰抵消。
在信号发送过程中,抗干扰阵列天线可以通过波束形成技术将信号的
传输方向进行定向,从而减少信号发送的幅度在其他方向的辐射,并将信
号能量集中在指定的传播方向上。
通过这种方式,抗干扰阵列天线可以提
供更有效的信号传输,减少对环境中其他设备的干扰。
总的来说,抗干扰阵列天线的工作原理是通过利用多个天线单元的空
间分集和波束形成技术,来抑制环境中的干扰信号并提高通信系统的性能。
通过合理地设计和使用这些天线,可以提高通信质量、减少干扰、扩大通
信范围,并提高通信系统的可靠性和容量。
LTE系统干扰消除技术的
CATALOGUE 目录•LTE系统概述•干扰消除技术原理•干扰消除技术应用•干扰消除技术性能评估•干扰消除技术未来发展LTE系统背景及发展LTE系统架构与特点LTE系统干扰类型干扰是LTE系统中一个重要的问题,主要分为内部干扰和外部干扰两种类型。
内部干扰主要包括同频干扰、邻频干扰和阻塞干扰等。
外部干扰主要包括其他运营商的干扰、非法使用频段等。
干扰消除技术分类常规干扰抵消算法主要包括基于波束赋形、基于滤波器设计和基于统计检测等方法。
常规干扰抵消算法原理基于波束赋形的方法利用天线阵列对信号进行空间滤波,通过调整天线权值,使得干扰信号在特定方向上被抑制,同时最大化有用信号的接收功率。
基于滤波器设计的方法利用数字信号处理技术设计合适的滤波器,对接收信号进行滤波处理,以抑制干扰信号的影响。
基于统计检测的方法利用干扰和有用信号的统计特性差异,通过统计检测算法对干扰进行抑制和分离。
联合干扰抵消算法原理联合干扰抵消算法原理基于多个节点或基站的联合信号处理,通过优化信号处理算法和参数,实现多个干扰源的同时抑制,提高系统性能和信号质量。
联合干扰抵消算法通过综合考虑多个节点或基站的信号质量和干扰情况,利用多个节点的协作优势,实现更广泛和更有效的干扰抑制。
联合干扰抵消算法通常采用迭代、优化和统计检测等技术,通过对接收信号进行多节点联合处理,实现有用信号的增强和干扰的降低。
小区间干扰协调动态小区间干扰协调增强型小区间干扰协调静态小区间干扰协调多天线技术03动态功率控制功率控制技术01闭环功率控制02开环功率控制干扰消除性能指标频谱效率干扰消除能力鲁棒性能耗效率评估干扰消除技术的能耗水平,即在保证系统性能的前提下,最小化设备仿真分析基于理论的数学建模利用理论模型对干扰消除技术的性能进行评估,通过对比分析实际测试数据与理论模型的吻合程度,评估技术的性能。
基于仿真的实验分析通过搭建仿真环境,模拟实际场景,对干扰消除技术的性能进行实验验证和分析。
电路基础原理三端网络的特性分析
电路基础原理三端网络的特性分析在电路基础原理中,三端网络是我们经常会遇到的一个概念。
三端网络是由电子器件或元件组成的,通过连接这些三个端口可以实现特定的功能。
三端网络在电子设备、通信系统等领域中广泛应用,因此了解三端网络的特性对于电子工程师和电路设计师来说至关重要。
一、基本原理三端网络是由三个端口组成的,分别称为输入端、输出端和参考端。
输入端是信号的输入口,输出端是信号的输出口,而参考端则是提供参考电压或参考电流的地方。
三端网络可以是被动元件,也可以是有源元件。
被动元件例如电阻、电感、电容等,而有源元件则包括二极管、晶体管、集成电路等。
二、特性分析1. 频率响应特性:三端网络的频率响应特性是描述其对不同频率信号的响应情况。
这个特性通常通过频率响应曲线来表示。
频率响应曲线展示了在不同频率下三端网络的增益或衰减情况。
在设计电路时,我们需要根据所需的频响特性选择合适的三端网络。
例如,如果需要对特定频率的信号进行放大,就需要选择具有适当频率响应特性的三端网络。
2. 直流特性:直流特性描述了三端网络在稳定直流条件下的行为。
这个特性通常通过直流电压-电流曲线来表示。
直流特性决定了三端网络在直流电路中的工作点和偏置条件。
了解直流特性是设计和分析直流电路中三端网络的关键。
3. 带宽:带宽是指三端网络可支持的频率范围。
它是频率响应特性曲线的有效范围。
带宽可以用来评估三端网络的性能。
通常情况下,带宽越宽,三端网络的性能越好。
4. 输入输出阻抗:三端网络的输入输出阻抗是指它们对输入输出信号源的阻抗要求。
在不同的应用中,我们需要考虑输入输出阻抗的匹配问题,以保证信号正常传输和防止干扰。
5. 峰值和均值特性:三端网络在处理信号时,峰值和均值特性是需要考虑的因素。
峰值特性是指信号的最大幅值,而均值特性则是信号的平均幅值。
这些特性对于信号放大和滤波电路等应用至关重要。
三、应用举例1. 放大器:三端网络在放大器电路中起着重要的作用。
WCDMA/GSM共址时的干扰及其隔离度分析
重要射频器件, 有干扰站 的发射放大器、 发 射滤波器、 发射天线和被干扰站的接收滤波 器、 接收机、 接收天线等。这里定义 A点到 B点的射频电平之差为天线隔离度。 2 1杂散干扰 . 接收机灵敏度降低是 由于接收机 噪声 基底 的增加 而造 成 的。如 果 干扰基站 在 被 干扰基站接收频段内的杂散辐射很强, 并且 干扰基站 的发 送滤 波器 没 有提 供足 够 的带
一
护间隔的增 大而减小, 这是邻信道干扰 比 AI CR随着载波 间隔增加而增加的结果。
当两系统在 同一地 理区域共 存时 , 同 不 地理 偏 移 因子 对 系 统 容量 损 失 影 响很 大 。 在频率保护 间隔为定 值 的情况下 , 理偏 当地
究, 研究表明当两 系统共存 时, D WC MA的 容量损 失 远 大 于 cm 20 。同时 , 系统 d a00 两
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由仿 真 结 果 得 出 : WC M 与 c— 当 DA d
统 的容量损 失最 大化 。
6 .结束语 m 20 a00移动通 信系统共存 时, D A 的 WC M 本文采用系统级仿真 的方法对 WC - D 上下 行容量损失远 大于 cm 20 。 d a00 当两系统在相邻频段共存时, D A WC M M A与 cm20 d a00宏蜂窝移动通信系统在同 与 cm 20 d a00的系统容量均随着附加频率保 地理区域、 相邻频段共存的方案进行 了研
・
对被干扰 系 统来 说 有三种 性 能损 失需 要 考虑 : 收机 灵敏度降低 、 P干扰 ( 接 I M 即互
调干 扰 ) 和接 收 机 过 载 。从 干 扰 站 接 收 的
杂散辐射信号将 导致接收机灵敏度降低 , 而
同时同频全双工数字域自干扰抵消技术
摘要摘要同时同频全双工(Co-time Co-frequency Full Duplex, CCFD)概念的提出,意在通过改变无线通信技术来缓解快速增长的业务需求与有限的频谱资源之间日益紧张的关系。
理论上,CCFD通信模式能够在同一频率的信道上同时进行信号的发送与接收,使频谱利用率提高到目前的两倍。
然而,由于CCFD系统中存在严重的自干扰问题,且具体的解决方案尚在研究优化过程中,因此CCFD技术在5G的白皮书中仅被列为潜在的关键技术。
目前,关于自干扰抵消的研究主要可以分为三个方面:空域、模拟域以及数字域。
其中,数字域因其极高的灵活性和强大的信号处理能力,近年来得到国内外无线通信领域的广泛关注。
本论文围绕如何优化数字域的自干扰抵消技术进行展开,并且与空域、模拟域相结合,实现CCFD系统的自干扰抵消。
已有的自干扰抵消技术虽然已经能够提供一定的自干扰抑制能力,基本保证简单CCFD系统的正常通信。
但是在实际的全双工系统中,仅通过线性抵消不可能实现自干扰的完全抑制,收发链路中存在的器件损耗还会引入一些非理想因素,比如:非线性失真、相位噪声、量化噪声、高斯噪声、IQ不平衡等。
本文首先将发射链路中功率放大器(Power Amplifier, PA)的非线性效应考虑在内,分析了当输入为宽带信号时的非线性特征,对比后选择并联Hammerstein模型来近似PA的非线性失真。
然后基于单发单收全双工收发系统,根据最小二乘(Least Square, LS)准则对信道进行离线估计,实现数字域的非线性自干扰抵消。
仿真结果证明,与线性自干扰抵消相比,该方案能够在数字域获取更高的干扰抵消比。
然后在此基础上,针对时变信道,又提出了基于自适应滤波的数字域非线性自干扰抵消方案。
在考虑PA非线性失真的前提下,采用自适应滤波原理,根据最小均方(Least Mean Square, LMS)准则,对信道实时进行跟踪,保证信道估计的准确度,从而确保数字域的自干扰抵消能力。
2022通信工程师(中级)(无线)知识点精炼
2022通信工程师(中级)(无线)-知识点精炼第一章无线电通信是一种利用空间作为信道, 以电磁波的形式传播信息的通信方式。
电磁波在自由空间中以直线方式传播, 自由空间的传播损耗与收发两点之间的距离和无线信号的工作频率有关。
无线电波的波长最长, 宇宙射线的波长最短。
(无、红、可、紫、X线)基带处理电路: 在数字移动通信中, 发信机的基带处理电路的主要作用是对信源送来的信号进行信源编码、信道编码和放大等处理。
天线的作用: 天线是一种变换器, 它将传输线路上传输的导行波, 变成在无界媒介(通常是指自由空间)传播的电磁波, 或者进行相反的变换。
天线增益: 是指天线最强辐射方向的天线辐射方向图强度与参考天线的强度之比。
天线的机械特性: (形材可量尺)形状、材料、可靠性、重量、尺寸天线的电气特性: (输入带宽增极性)输入阻抗、工作带宽、增益、极化方式、方向性如果天线与馈线的阻抗不匹配, 能量就会反射折回, 即在馈线上既有入射波, 还有反射波, 形成驻波。
馈线传送射频信号, 馈线有长短之分, 长线和短线都是对应于电磁波波长而言。
长线在传输时具有分布参数的特点。
无线收信机: 信宿—基带电路—解调器—中放—下行混频—选频电路选频电路: 天线感应到的无线信号经馈线送给接收机的频率选择电路。
频率选择电路将感应到的无线电信号调谐到欲接收的频段上, 并选择有用信号。
解调: 将基带信号从载波上解调下来。
基带电路:实现与发端基带处理电路相反的变换, 以恢复基带信号的原始表达形式, 送给信宿。
当衰落使接收信号的电平缓慢起伏, 则称为慢衰落。
慢衰落产生的原因主要是阴影效应和大气折射。
反之, 快衰落产生的主要原因是多径衰落。
慢衰落服从正态对数分布。
阴影效应: 是指当电波在空间中传播遇到起伏的地形、建筑物、树林等障碍物时, 在障碍物的后面形成阴影区, 从而造成接收信号场强中值缓慢变化。
阴影效应的衰落速度与频率无关, 主要取决于传播环境, 即移动台所处的环境, 如障碍物的高度, 移动台的移动速度等。
预警机多源共址干扰问题的解决方法分析
预警机多源共址干扰问题的解决方法分析方青松,陈顺阳,张 琦,罗雨颋(中国电子科技集团公司第三十六研究所,浙江嘉兴314033)摘要::预警机中存在的辐射源众多,单个辐射源工作时,与其同频段同极化的低灵敏度接收设备一般采取分时工作或模拟干扰抵消,而多个辐射源同时工作时,目前还无有效的解决方案㊂提出了一种宽带数字射频干扰抵消技术,以解决预警机中多源共址干扰的问题㊂关键词::预警机;数字射频干扰抵消;多源共址干扰中图分类号:T N 925 文献标识码:A 文章编号:C N 32-1413(2020)03-0041-03D O I :10.16426/j .c n k i .jc d z d k .2020.03.010A n a l ys i s o f S o l u t i o n M e t h o d o f M u l t i -s o u r c e C o -l o c a t i o n I n t e r f e r e n c e P r o b l e m i n E a r l y W a r n i n g Ai r c r a f t F A N G Q i n g -s o n g ,C H E N S h u n -y a n g ,Z H A N G Q i ,L U O Y u -t i n g(T h e 36t h R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C E T C ,J i a x i n g 314033,C h i n a )A b s t r a c t :T h e r e a r e m a n y r a d i a t i o n s o u r c e s i n e a r l y w a r n i n g a i r c r a f t .W h i l e a s i n gl e r a d i a t i o n s o u r c e w o r k s ,t h e l o w -s e n s i t i v i t y r e c e i v i n g e q u i p m e n t s w i t h t h e s a m e f r e q u e n c y ba n d a n d t h e s a m e p o l a r i -z a t i o n m o d e u s u a l l y a d o p t s t h e m o d e s o f t i m e s h a r i n g o r a n a l o g i n t e r f e r e n c e c a n c e l l a t i o n .W h i l e m u l t i p l e r a d i a t i o n s o u r c e s w o r k ,t h e r e i s n o e f f e c t i v e s o l u t i o n .T h i s p a p e r p r o p o s e s a w i d eb a n d d i g-i t a l r a d i o f r e q u e n c y (R F )i n t e r f e r e n c e c a n c e l l a t i o n t e c h n i qu e t o s o l v e t h e p r o b l e m o f m u l t i -s o u r c e c o -l o c a t i o n i n t e r f e r e n c e i n e a r l y w a r n i n g ai r c r a f t .K e y wo r d s ::e a r l y w a r n i n g a i r c r a f t ;d i g i t a l r a d i o f r e q u e n c y i n t e r f e r e n c e c a n c e l l a t i o n ;m u l t i -s o u r c e c o -l o c a t i o n i n t e r f e r e n c e收稿日期:202002130 引 言预警机是集情报探测㊁指挥控制等于一体的大型综合电子信息装备[1]㊂自诞生以来,预警机一直是各军事强国着力发展的重点,已成为信息化条件下联合作战必不可少的核心装备之一,是信息化战争的空中帅府㊂预警机加装了数量众多的电子设备,既有雷达㊁通信㊁二次雷达等大功率发射设备,也有雷达侦察㊁通信侦察等高灵敏度接收设备,其机身表面布置大量天线,机内布置大量处理设备,电磁兼容设计困难㊂预警机中采取的电磁兼容解决措施主要有使用滤波器㊁频率隔离(不同电子设备工作在不同频率)㊁空间隔离(不同电子设备尽量远地布置)㊁极化隔离(不同电子设备天线具有不同极化特征)㊁时间隔离(不同电子设备在时间上分开工作)等方法[2]㊂对同频段内的共址干扰,目前主要采取的方法是分时工作,这种方法在多个同频段发射机同时工作时,接收设备基本无法工作,这将大大影响对预警机系统的整体作战效能㊂本文提出了一种宽带数字射频干扰抵消技术方案,旨在解决预警机上多部通信电台发射时对通信侦察宽带接收的干扰问题㊂1 共址干扰常用解决方法目前解决共址干扰比较常用的方法有共址滤波2020年6月舰船电子对抗J u n .2020第43卷第3期S H I P B O A R D E L E C T R O N I C C O U N T E R M E A S U R EV o l .43N o .3器和基于矢量调制的射频干扰抵消㊂共址滤波器主要用于解决同平台不同通信电台同时工作的问题㊂在接收端配置时,抑制其它链路发射的有用信号对本链路接收机的影响,在发射端配置时,抑制本链路发射的无用信号对其它链路接收机的影响[3]㊂典型应用案例,美军在E 8C联合星 通信分系统中配置12部E -S ys t e m 公司的F -1654/A 跳频滤波器实现UH F 频段12部H A V E -Q U I C KⅡ电台的兼容工作,配置方式如图1所示㊂图1 E -8C 通信分系统超短波链路配置其中F -1654/A 共址滤波器的主要技术指标如下:(1)频率范围:225~400MH z;(2)适应方式:AM ,H A V E Q U I C K I I;(3)接收增益:2.5d B ʃ2.5d B ;(4)尺寸:218mm (宽)ˑ267mm (高)ˑ559mm (深);(5)重量:31k g㊂共址滤波的特点是方法简单,能解决窄带通信应用;不足之处是重量重,同时不能解决宽带通信侦察接收的问题㊂国内外较早开展了干扰抵消技术研究,并率先在军事通信领域获得应用,其目的之一是解决同平台同频段发射机工作时侦察接收机工作的问题,主要基于模拟域的干扰抵消方案㊂模拟域干扰抵消的基本原理如图2所示,取样参考信号送到干扰抵消器,然后采用自适应算法,自动调节取样信号的幅度和相位,产生一个与干扰信号幅度相等㊁相位相反的信号,最后通过合并器消除干扰信号㊂图2 模拟矢量调制干扰抵消基本原理矢量调制干扰抵消采用有源对消的方法对干扰信号进行抑制,它可以解决共址滤波器受限模拟滤波频率特性带来的干扰信号和有用信号不能太近的问题㊂这种技术体制的问题是:波形适应能力比较差,对窄带定频信号效果好,但不能适应高跳速信号或多源共址干扰问题㊂2 工作原理为解决多源共址干扰的问题,拟采用一种宽带数字射频干扰抵消技术体制㊂与传统模拟体制矢量调制干扰抵消不同,数字射频干扰抵消器的中心思想是干扰信号的抵消仍在模拟域进行,但误差信号的取样㊁自适应滤波的算法实现㊁抵消射频信号的形成都在数字域内进行,如图3所示㊂图3 数字射频干扰抵消基本原理数字射频干扰抵消器运用复杂的自适应信号处理算法可以抵消定频㊁跳频㊁脉冲等信号,波形适应能力强,可以抵消多源干扰,具有宽带特性[4]㊂数字射频干扰抵消的基本原理是为了消除被干扰信号中的干扰信号,利用参考信号对被干扰信号进行抵消㊂数字射频干扰抵消器包括主通道和参考通道2个通道㊂主通道接收有用信号d (t ),同时接收干扰信号r 1(t )㊂参考输入信号r (t )通过自适应滤波器后输出y (t ),y (t )是r (t )的最佳估计,在均方误差意义下,最为接近主通道上的干扰信号㊂最后通过合成器将主通道的干扰信号分量r 1(t )抵消掉㊂假设各信号都是平稳的,d (t )与r 1(t )㊁r (t )都是不相关的,r 1(t )与r (t )是相关的,干扰抵消器的输出为:e (t )=d (t )+r 1(t )-y (t )(1) 两边取平方得:e 2(t )=d 2(t )+(r 1(t )-y (t ))2+2d (t )(r 1(t )-y (t ))(2)24舰船电子对抗第43卷等式两边取期望值,并由于d (t )与r 1(t )㊁r (t )的不相关性,可得结果为:E [e 2(t )]=E [d 2(t )]+E [(r 1(t )-y (t ))2]+2E [d (t )(r 1(t )-y (t ))]=E [d 2(t )]+E [(r 1(t )-y (t ))2](3) 由于E [d 2(t )]不受自适应滤波器权系数的影响,是确定量,因此,使E [d 2(t )]最小和使E [(r 1(t )-y (t ))2]最小是等价的㊂当滤波器收敛到最优滤波器系数时,y (t )是r (t )的最优估计,有:e (t )-d (t )=r 1(t )-y (t )(4) 所以,当E [(r 1(t )-y (t ))2]最小时,自适应干扰抵消系统的输出信号e (t )和有用信号d (t )的均方误差E [(e (t )-d (t ))2]也为最小㊂也就是说,e (t )是有用信号d (t )的最佳估计㊂此时,输出即为期望信号㊂3 关键技术关键技术是子带自适应滤波技术,如图4所示㊂图4 子带自适应滤波参考输入信号r (n )和期望信号d (n )分割成N 个子带,并将原始信号的采样频率降到f s /D ,D是每个子带的抽取率㊂长度为M 个抽头的滤波器现在由N 个长度更短的抽头M s 所取代(M s <M ),各个子滤波器并行工作在较低的速率上㊂子带分解滤波器组由N 个并行带通滤波器组成,每个带通滤波器将整带分割成相互重叠的N 个子带㊂每个子带独立进行自适应滤波,这是实现宽带自适应滤波的关键㊂特点是:(1)降低了运算的复杂度;(2)提高了收敛速度㊂4 仿真结果多源干扰仿真中,取2个归一化输入频率分别为0.45和0.55的信号,用于模拟多源干扰,输入系统后,把稳态的权系数输出,对其求幅度和相位响应,如图5所示㊂可以看出合成输出后信号是一个宽带信号㊂因此,这种算法可以适应多源波形干扰信号㊂5 系统解决方案多源共址干扰系统解决方案如图6所示㊂通信侦察宽带接收信号通过数字射频干扰抵消器在数字图5 双音干扰时的稳态滤波器系数频响域完成多源共址干扰信号抵消,输出的抵消射频信号再通过射频接收通道㊁信号处理㊁数据处理等完成侦察接收功能㊂这里,为了干扰参考信号取样逼真,在通信电台发射机端直接耦合取样,同时又考虑到多源参考取样信号输入到不同侦察接收端,端口越多交互关系越复杂,因此在参考取样端口直接射频数字化,经分发单元在数字域完成参考信号分发㊂(下转第47页)34第3期方青松等:预警机多源共址干扰问题的解决方法分析目标㊂第2个子脉冲经过匹配滤波器的输出如图4所示㊂图4 复杂波形抗D R F M 示样脉冲存储干扰后匹配滤波输出由图4可知,假如雷达发射脉冲为每个脉宽内包含2个不同信号形式的子脉冲,示样脉冲方式只把部分截获的雷达信号进行存储转发,并且一般是从脉冲前沿开始存储转发;因此,雷达可以通过第2个脉冲信号来正确探测目标,而第1个脉冲信号则被抑制㊂6 结束语因为D R F M 干扰对雷达系统有较强的干扰性,本文对收发分时体制的D R F M 干扰机提出了一种复杂雷达波形信号发射样式,此样式能有效对抗D R F M 示样脉冲干扰㊂本文虽然只对两脉冲线性调频信号的雷达发射信号进行了研究,但可以通过灵活设计发射脉冲信号(比如脉冲数目大于2个的多脉冲信号,每个脉冲采用不同的调制形式),接收时也可灵活选择接收脉冲,加大了对抗难度,提高了雷达发现目标的能力,是雷达对抗D R F M 示样干扰的有效方法㊂参考文献[1] 丁鹭飞,耿富录.雷达原理[M ].西安:西安电子科技大学出版社,2002:4977.[2] 尹鹏.雷达有源压制千扰自适应感知方法研究[D ].成都:电子科技大学,2018.[3] 顾鹏.雷达抗D R F M 干扰技术研究[D ].西安:西安电子科技大学,2014.[4] 王小念,党立坤,张建科.反数字储频干扰雷达波形设计研究[J ].火控雷达技术,2009,38(4):1921.[5] 朱富国,黄晓涛,黎向阳.雷达系统设计MA T L A B 仿真[M ].北京:电子工业出版社,2008:168186.(上接第43页)图6 多源共址干扰解决方案6 结束语数字射频干扰抵消技术不仅具备模拟技术体制干扰抵消的能力,还可以对多源干扰等进行抵消,是预警机电磁兼容问题解决的一种新型手段,合理应用可以有效提升预警机系统整体作战效能的发挥㊂从技术上,还可以推广到通中侦㊁探中侦㊁探中通等应用,意义重大㊂参考文献[1] 陆军,郦能敬,曹晨,赵学训.预警机系统导论[M ].2版.北京:国防工业出版社,2011.[2] 曹晨.预警机 信息化战争的空中帅府[M ].北京:电子工业出版社,2009.[3] 张川.大功率共址跳频滤波器技术研究[D ].成都:电子科技大学,2013.[4] 陈顺阳.共用射频一体化及其关键技术探讨[J ].通信对抗,2016(4):512.74第3期关明江等:一种复杂波形雷达抗D R F M 示样脉冲干扰技术研究。
移动通信中的天线分集与干扰消除技术
移动通信中的天线分集与干扰消除技术
移动通信行业的迅猛发展给人们的生活带来了极大的便利,然而,随之而来的是信号干扰和衰减等问题。
为了解决这些问题,天线分集与干扰消除技术应运而生。
本文将探讨这两种技术在移动通信中的重要性和应用。
天线分集技术是一种利用多个接收天线接收同一信号的技术。
通过将多个天线分布在不同位置,接收到的信号具有不同的相位和幅度。
这样,即使某个位置的信号受到干扰或衰减,其他位置的天线仍然可以接收到清晰的信号。
天线分集技术有效地提高了信号的接收质量和可靠性,从而改善了移动通信系统的性能。
在实际应用中,天线分集技术通常与干扰消除技术相结合,以进一步提高通信质量。
干扰消除技术通过识别和抑制干扰信号,从而减少信号干扰对通信质量的影响。
常见的干扰消除技术包括频谱分析、自适应滤波和多用户检测等。
这些技术可以有效地提高信号的抗干扰能力,保障通信系统的稳定运行。
除了提高通信质量外,天线分集与干扰消除技术还可以增加通信系统的容量和覆盖范围。
通过合理设计天线布局和采用先进的信号处理算法,可以在不增加额外频谱资源的情况下,实现对更多用户的服务和覆盖更广泛的区域。
在未来,随着移动通信技术的不断发展和智能化水平的提高,天线分集与干扰消除技术将继续发挥重要作用。
通过不断创新和优化,这
些技术将为人们提供更加稳定、高效的移动通信服务,推动移动通信行业迈向新的高度。
本文简要介绍了移动通信中的天线分集与干扰消除技术及其在提高通信质量、增加系统容量和覆盖范围等方面的作用。
随着移动通信技术的不断发展,这两种技术将继续发挥重要作用,推动移动通信行业向前发展。
微波通信系统干扰协调
由于本系统以外的其它无线电通信和广播,以及工业、科研和医用无线电设备造成的干扰。
干扰指标
干扰指标包括系统内部干扰指标及外部系统的干扰指标。
3.1系统内部干扰指标
对大容量长距离模拟微波系统,通常以CCIR建议的长度为2500km,全长分9个调制段,每调制段包含6个接力 段的假设参考电路为参考,根据系统内各类干扰源在最高话路相对零电平点产生的总干扰噪声,在系统允许总噪 声中应占的比重(一般约三分之一),来确定内部干扰噪声功率指标。允许总噪声定义为在任何一个月的20%以 上时间内,一分钟平均值(加重不加权)的允许上限值(例如,每调制段总噪声不得超过1500pW。
①对模拟微波接力通信系统要考虑雷达干扰、卫星地球站干扰及工业、科研和医疗无线电设备的干扰。
2500km假设参考电路全程允许的最高话路零相对电平点的平均干扰功率为90pW。
干扰协调
在卫星通信地球站周围某一方位上的一段距离外,地面微波通信站与该地球站之间的相互干扰可以忽略,在 这一距离之内的微波站则须同地球站协调干扰问题,这段距离称为干扰协调距离。各方位上协调距离的端点的连 线构成干扰协调区,协调区内的微波站必须根据它与地球站间的详细路径剖面,按各种可能的传播机制进行详细 的干扰计算,并以此进行协调。协调工作通常由当地无线电管理部门执行。
简介
微波通信系统干扰协调是为保证微波通信系统能在给定电磁环境中满意地运行而进行的一系列防止干扰工作。 其目标是使在同一地区工作的各系统协调地工作,既达到规定的性能指标,同时相互干扰均控制在容限之内。这 一工作属电磁兼容问题。
干扰分类
微波通信系统中传输的信号往往叠加有非所需信号,这种非所需信号称为干扰信号,干扰信号一般分为来自 系统内部的潜在干扰和来自系统外部的引入干扰。
如何通过技术手段来减少背景噪音的干扰?
如何通过技术手段来减少背景噪音的干扰?背景噪音是我们日常生活和工作中常常遇到的问题,尤其对于一些需要专注和耳聪目明的工作场合,背景噪音的干扰更是不可忽视的。
然而,随着科技的不断发展,如何通过技术手段来减少背景噪音的干扰已经成为了一个备受关注的话题。
在本文中,我们将介绍一些常用的技术方法来解决这一问题。
一、噪音消除技术噪音消除技术是一种通过声音处理算法来压制或消除背景噪音的方法。
该技术主要通过识别目标声音和背景噪音的差异,然后将背景噪音进行降噪处理,从而提高目标声音的可听性。
这种技术广泛应用于电话会议、语音识别等场景,能够有效减少背景噪音的干扰,提升语音通信的质量。
噪音消除技术的原理是基于信号处理和模型建模的基础上,通过对噪声进行建模和估计,然后根据建模结果对噪声信号进行抑制。
目前,常用的噪音消除技术包括频谱减法、信号叠加法、光谱估计法等。
二、降噪耳机降噪耳机是一种通过内置噪音传感器和降噪电路来实现减少背景噪音的干扰的装置。
该耳机通过捕捉周围噪音信号,并根据其频谱特性将其逆向干扰抵消,从而达到降噪效果。
与普通耳机相比,降噪耳机能够减少噪音对听觉系统的刺激,提供更好的音频体验。
降噪耳机的工作原理是通过噪音传感器收集周围的环境噪声,并产生与噪声相反的声波,将其逆向干扰抵消。
这种技术广泛应用于航空、铁路等噪音环境较高的场景,能够有效减少背景噪音的干扰,提升音频的清晰度和逼真感。
三、声学隔离技术声学隔离技术是一种通过设计合理的声学屏障或隔音材料来减少背景噪音的传播和干扰的方法。
该技术主要通过吸音、隔音和反射等原理来改善环境音响特性,从而减轻噪声的影响。
声学隔离技术广泛应用于音频工作室、会议室等场景,能够有效地隔离外界噪音,保证工作和学习的专注度。
声学隔离技术的关键是设计和选择合适的隔离材料和结构。
常用的隔音材料包括吸声板、隔音窗、隔音门等,它们能够有效减少声音的传播和反射,从而实现降噪的效果。
此外,合理的房间布局和隔声设计也是声学隔离技术的重要组成部分,可以进一步提高隔音效果。
共址天线干扰抵消系统的调幅制干扰抵消特性
共址天线干扰抵消系统的调幅制干扰抵消特性蒋云昊;赵楠;刘聪;丁稳房;席自强【摘要】分析了调幅制干扰信号下,实际共址天线干扰抵消系统的干扰抵消性能.给出调幅制(AM,amplitude modulation)信号下干扰抵消系统稳态权值表达及其结构特性,推导出载频和边频干扰抵消比的计算式,分析得到干扰抵消比的影响因素及其影响规律.干扰抵消系统的稳态权值为载频和边频最优权值按功率比的加权,信号带宽增大将增大载频和边频最优权值的离散性,从而导致干扰抵消比的下降.边频干扰抵消比比载频干扰抵消比随信号带宽增大而下降的程度更加明显,通过提高系统增益来提高系统干扰抵消比的程度有限.给出干扰抵消比极限与等效传输延时之间的关系,提出干扰抵消系统在调幅制AM信号下提高干扰抵消比的设计方法.仿真结果验证了理论分析的正确性和有效性.【期刊名称】《通信学报》【年(卷),期】2018(039)010【总页数】9页(P34-42)【关键词】通信理论;共址干扰抵消系统;调幅;带宽;干扰对消比【作者】蒋云昊;赵楠;刘聪;丁稳房;席自强【作者单位】湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心,湖北武汉430068;湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室,湖北武汉430068;湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心,湖北武汉 430068;湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心,湖北武汉 430068;湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心,湖北武汉 430068;湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心,湖北武汉 430068;湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室,湖北武汉 430068【正文语种】中文【中图分类】TP393集中通信台站(如机载、车载等通信平台)通常安装有大量的电子设备,导致天线密集。
跳频通信电台共址干扰及其抑制技术
跳频通信电台共址干扰及其抑制技术王伟勤【摘要】分析了跳频通信电台共址干扰的形成原因以及共址干扰对跳频通信的影响,提出了解决跳频通信共址干扰的技术措施,为解决机载平台或车载平台配置多部跳频电台时的电磁兼容问题提供了参考.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2011(051)007【总页数】5页(P178-182)【关键词】跳频通信;共址干扰;电磁兼容;多路耦合器;干扰对消【作者】王伟勤【作者单位】中国西南电子技术研究所,成都610036【正文语种】中文【中图分类】TN914.41 引言现代军事战术指挥和控制越来越依赖于无线通信技术的发展,在飞机、舰船或战车等同一平台上往往配置有多种通信系统,包括HF、VHF、UHF以及卫星通信等多个频段的通信设备,并且同一频段的通信设备可能也有好几套。
美军的几种在役大型通信平台如E-2C、E-3A、E-3B、E-8A 等预警机,机载战场指挥控制中心(ABCCC)以及水陆两栖远征战车(EFV)等[1],有些平台装备的电台达20套以上。
多部通信电台近距离同时工作时将出现严重的共址干扰问题,对战术无线电通信带来极大的不利影响,造成通信质量严重下降甚至通信联络完全中断。
2 共址干扰的形成共址干扰主要由通信电台天线的辐射干扰引起。
由于平台内通信电台繁多,空间有限,通信电台的天线布置非常密集,例如,在EFV的车顶布置有8根VHF电台天线和1根HF电台天线,如图1[2]所示。
图1 美军远征战车(EFV)天线布局Fig.1 Antenna layout of EFV当一个电台处于接收,同时有一个电台发射时,对接收机主要从以下几个方面形成影响。
(1)基频干扰接收机和发射机的收发电平相差较大,假如,发射机的发射电平为50 W(47dBm),接收机的灵敏度通常小于-100dBm,两者相差近150dB,而收发天线间的隔离度有限(对于车载平台一般只有10~25dB),如果收发频率相同或接近时,则如此大的信号进入接收机,超过接收机的动态范围,极易造成接收机信道阻塞,导致无线通信的彻底瘫痪。
MIMO系统多天线干扰抵消技术研究
MIMO系统多天线干扰抵消技术研究MIMO系统(Multiple Input Multiple Output System)是无线通信领域中重要的一种通信技术。
在MIMO系统中,通过多个天线实现对信号的发送和接收,从而提高了传输速率和通信性能。
但同时,MIMO系统也会面临干扰问题。
在实际应用中,MIMO系统的多个天线之间会存在相邻的天线之间的干扰,由此导致接收端信号质量下降。
为了解决MIMO系统干扰问题,工程师们提出了多种方法,其中最常用的方法是干扰抵消技术。
干扰抵消技术是指在MIMO系统中,通过使用数学处理方法,对干扰信号进行抵消,从而消除系统接收端的干扰。
MIMO系统干扰抵消技术的研究主要有以下两个方面:第一方面是基于天线阵列的干扰抑制技术。
该技术利用天线阵列的方向性,对干扰信号进行定向抑制,从而达到消除干扰的效果。
基于天线阵列的干扰抑制技术,主要包括了波束形成、空时滤波以及自适应阵列等技术。
在实际应用中,通过选择合适的波束形成算法,可以在保证信号质量的前提下,抑制无用信号,从而降低系统的误码率。
第二方面是基于信号处理算法的干扰抵消技术。
该技术主要运用了数字信号处理的技术手段,在接收端对信号进行处理,以消除无用干扰信号。
基于信号处理算法的干扰抵消技术主要包括了线性滤波、最小均方误差算法(MMSE)以及零曲率滤波(ZF)等技术。
在实际应用中,通过选择合适的处理算法,可以在保证信号可靠性的前提下,消除系统的干扰信号,从而提高了系统的性能和可靠性。
在实际应用中,MIMO系统干扰抵消技术的选择与应用,需要根据具体的情况以及性能要求进行综合考虑。
对于特定应用,需要综合考虑系统成本、可靠性、抗干扰性等因素,选择最佳的干扰抵消技术,从而提高系统的性能。
总之,MIMO系统干扰抵消技术是目前解决MIMO系统干扰问题的主要方法之一。
该技术在实际应用中发挥着重要的作用,可以提高系统的速率和可靠性,从而满足用户的需求。
射频系统共站干扰问题与解决方法
例:CDMA 对 ETACS 干扰计算 (续)
Liso = -54+126-0.8= 71.2dB
如果采用垂直隔离约需4米 如果采用水平隔离约需95米(G_tx+G_rx=0)
用于B段的5MHz 发射滤波器特性
0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90
发射端加滤波器
水平 & 垂直天线隔离和空间分隔
- 空间水平去藕的隔离: H_isolation(dB) = 22+20*log(S/ l) - G_tx - G_rx - 空间垂直去藕的隔离: V_isolation(dB) = 28 + 40*log (S/l)
其中,- S: 二天线间的水平/垂直间距离 (meter)
(3)被干扰系统带内接收的三阶交调产物(IMP3) 要比噪声基底 低10 dB 噪声基底=-174+10 log(BW) + 噪声系数
隔离选择时以最坏的情况为考虑标准,如(1)
带内杂散发射干扰
放大器
干扰系统的 Tx 滤波器 发射机的杂散 发射波
隔离
A
B
被干扰系统的 接收机
接收到的 杂散波
= - 8.2 dB
例:CDMA 对GSM 干扰计算(续) Liso= -104+126+8.2= 30.2dB 如果采用垂直隔离约需0.4米 如果采用水平隔离约需0.8米(G_tx+G_rx=0)
例:CDMA 对 ETACS 干扰计算
J4 Emission
=
+
浅议通信系统集成中的射频干扰对消技术
浅议通信系统集成中的射频干扰对消技术摘要:通信系统的抗干扰能力决定着其稳定性,在干扰随处可见的今天,保证信息真实、准确的送达是通信系统的最大功效所在,本文主要阐述了射频干扰对消技术的具体内容,并对其在通信系统集成工作中的应用进行了主要的研究。
希望通过本文的阅读,能够给通信系统射频干扰相关领域的研究工作者提供一定的帮助和启发,进而推动我国的通信系统集成事业蓬勃发展。
关键词:通信系统;射频干扰;对消技术引言:随着社会的进步和经济的发展,通信系统在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,通信系统在应用过程中,其所携带的信息能否快速、准确、有效的传达,与人们的生活、经济的发展等息息相关。
而随着科学技术的发展,我们的生活中的射频信号也越来越多,如果不对这些射频信号进行适当的处理,势必会造成通信系统内部、通信系统与其他系统之间的相互干扰,给生活带来不便,并造成巨大的经济损失。
1 通信系统集成中射频干扰对消技术的内容研究通信系统集成中的射频干扰对消技术目前还处于发展中阶段,目前还存在着很多的问题,主要是系统之间的兼容性、各个系统之间的控制难度等,这样的情况也给我国的通信事业整体造成了一定的发展阻碍,因此,需要对其内容进行仔细研究,寻找突破壁垒的方法。
1.1正交矢量调制技术在通信系统集成中使用的射频干扰对消技术中,正交矢量调制技术是相当主要的一种对消技术,所谓的正交矢量调制技术就是将矢量信号在直角坐标系中进行正交分解,之后进行对消,在这个过程中主要的工作内容是计算矢量信号的对消角度,通过调整这个对消角度,能够实现更好的射频信号对消结果。
矢量合成的对消角度越小,射频信号的对消工作效果也就越好,反之,当矢量信号的合成角度很大的时候,对消效果就变的很差,从中可以看出,正交矢量调制技术的核心,就是在于对消角度的计算。
正交矢量调制技术在射频干扰对消工作中,具有非常重要的意义,研究正交矢量调制技术,便于对通信过程中的干扰信号的排除工作进行更加细致的了解,进而推动我国的通信事业的发展。
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Abstract: The interference cancellation performance of actual co-site antenna interference cancellation system (CICS) under amplitude modulation jamming signal was analyzed. The expressions of the steady-state weights and theirs structure characteristics of the interference cancellation system under the AM signal were given. The formulae of the interference cancellation ratio (ICR) for carrier frequency and side frequency were derived. The influence factors and the influence rules of the ICR were analyzed. The steady state weights of the interference cancellation system (ICS) were the weighting of the carrier frequency optimal weights and the edge frequency optimal weights according to the power ratio. The increase of the signal bandwidth will increase the discreteness of the carrier frequency optimal weights and the edge frequency optimal weights and lead to the decrease of the interference cancellation ratio (ICR). The decrease degree of the edge frequency ICR was greater than that of the carrier frequency ICR. To improve ICR by increasing the gain was limited. The relationship between the interference cancellation ratio limit and the equivalent transmission delay was given. The design method of the interference cancellation system to improve the ICR under the AM signal was proposed. Finally, the correctness and validity of the theoretical analysis was verified by simulation. Key words: communication theory, co-site interference cancellation system, amplitude modulation, bandwidth, interference cancellation ratio
第 39 卷第 10 期 2018 年 10 月
通信学报
Journal on Communications
Vol.39 No.10 October 2018
共址天线干扰抵消系统的调幅制干扰抵消特性
蒋云昊 1,2,赵楠 1,2,刘聪 1,2,丁稳房 1,2,席自强 1,2
(1. 湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心,湖北 武汉 430068; 2. 湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室,湖北 武汉 430068)
自适应干扰抵消技术的理论基础是 Widrow 等[3] 早先提出的自适应噪声抵消理论和 LMS 算法。随 后,Glover 等[4]研究了自适应噪声抵消系统的频域 特性,并给出了该系统的近似数字频域模型。杜武 林等[5]对自适应干扰抵消技术进行了研究,并给出 其基本原理、关键技术以及在通信领域应用的重要 意义。郑伟强等[2]通过对自适应干扰抵消系统的研 究,指出采用基于 LMS 算法的模拟自适应闭环反 馈干扰抵消系统,较适合于解决如机载、车载等通 信系统的共址强耦合干扰问题。马义广等[6]分析了 自适应干扰抵消系统的基本性能,并给出了干扰抵 消系统的基本设计方法。蒋云昊等[7]分析了斩波稳 零对自适应干扰抵消系统性能的影响。文献[8]分析 了权值控制支路增益不同对自适应干扰抵消系统 性能的影响。Li 等[9]从时域的角度分析了系统对有 用信号的衰减特性,并给出了一种减小干扰抵消系 统对有用信号衰减的变增益控制方法。文献[10]分 析了非零带宽干扰信号下干扰抵消系统的性能,并 给出一种延时匹配方法来提高带宽干扰的抵消性 能。文献[11]分析了参考提取信号含有用信号时干 扰抵消系统的性能,并提出了一种抑制参考信号含
接收干扰信号为
3
∑ xI (t) = EIi cos(ωit − φi )
(2)
i =1
其中,EI1 是接收干扰信号的载频幅值,EI2 和 EI3 是接收干扰信号的边频幅值,单位为 V;Φ1 是接收 干扰信号的载频初相位,Φ2 和 Φ3 是接收干扰信号 的边频初相位,单位为 rad。
由图 1 可知,抵消剩余信号可表示为
可表示为 k +1,k 为增益,τ 为时间常数。为了 τs
便于分析,这里发射机的调幅制 AM 信号采用载频和 2 个边频表示,2 个边频之间的频率间隔为信号的带宽。
图 1 共址干扰抵消系统框架
2018214-2
·36·
通信学报
第 39 卷
假设 2 个正交参考信号为
∑ ⎛
⎜
∑ ⎝
xs1 xs2
(t) (t)
有用信号导致干扰抵消性能下降的方法。谢跃雷等[12] 针对多干扰源时传统干扰抵消系统的复杂性问题 提出一种虚拟多参考输入信号同址干扰抵消算法。 目前的研究主要针对单频信号或一般意义上的带 宽信号,缺乏对具体通信体制信号的干扰抵消系统 性能分析,不便于指导实际系统设计。
本文从时域角度,给出调幅制(AM, amplitude modulation)信号下干扰抵消系统稳态权值表达及 其结构特性分析,推导出载频和边频干扰抵消比的 计算式,分析得到干扰抵消比的影响因素及其影响 规律,提出干扰抵消系统在调幅制 AM 信号下的关 键参数及其设计方法。
摘 要:分析了调幅制干扰信号下,实际共址天线干扰抵消系统的干扰抵消性能。给出调幅制(AM, amplitude modulation)信号下干扰抵消系统稳态权值表达及其结构特性,推导出载频和边频干扰抵消比的计算式,分析得 到干扰抵消比的影响因素及其影响规律。干扰抵消系统的稳态权值为载频和边频最优权值按功率比的加权,信号 带宽增大将增大载频和边频最优权值的离散性,从而导致干扰抵消比的下降。边频干扰抵消比比载频干扰抵消比 随信号带宽增大而下降的程度更加明显,通过提高系统增益来提高系统干扰抵消比的程度有限。给出干扰抵消比 极限与等效传输延时之间的关系,提出干扰抵消系统在调幅制 AM 信号下提高干扰抵消比的设计方法。仿真结果 验证了理论分析的正确性和有效性。 关键词:通信理论;共址干扰抵消系统;调幅;带宽;干扰对消比 中图分类号:TP393 文献标识码:A doi: 10.11959/j.issn.1000−436x.2018214
xe (t) = xI (t) − [w1(t)xs1(t) + w2 (t)xs2 (t)] (3)
3 时域分析
其中,w1i*和 w2i*为载频干扰和边频干扰单独作用 下,能将该干扰抵消至 0 的最优权值;β 为参考信 号至接收系统间电磁波传播的耦合系数,数值上等 于接收干扰信号幅值与参考信号幅值之比;Δt 为接 收干扰信号相对于参考信号的传输时延。由式(5) 可知,在增益 k→∞时,调制信号作用下共址干扰抵 消系统的稳态权值可认为是各频率信号单独作用 下的最优权值按照单位功率比加权。而单频信号作 用下的抵消系统稳态权值,在增益 k→∞时,就是 能将干扰抵消至 0 的最优权值。因此,对于调制 信号,共址干扰抵消系统一般不可能将其抵消至 0。由于集中通信平台空间有限,这里假定收发天 线间距约为 30 m,耦合系数 β 约为 0.1,增益 k 约 为 2 000,载频为 2 MHz,则载频最优权值与边频 最优权值之差随信号带宽变化如图 2 所示。
2 系统模型
共址干扰抵消系统的组成如图 1 所示。xI(t) 为接收天线耦合到的本地大功率发射机发射的干 扰信号。xs1(t)和 xs2(t)为从发射系统提取的发射信 号样本经过正交功分器后的 2 路正交参考信号。 电调衰减器用于调节两路正交参考信号的幅值大 小,调整量即为权值 w1(t)和 w2(t)。y1(t)和 y2(t)为 正交参考信号的加权信号,并合成为输出信号 y(t)。y(t)与接收系统接收干扰信号进行抵消,形 成抵消剩余信号 xe(t)。xe(t)与参考信号在相关器 内完成相关运算并输出电调衰减器的控制信号。 相关器由乘法器和低通滤波器构成,低通滤波器