基于波形正交的通信抗干扰方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于波形正交的通信抗干扰方法及其装置，涉及信号处理技术领域，包括：获取发送端调制后的第一信号；获取接收端接收的第二信号；其中，第二信号由第一信号叠加干扰信号和噪声信号形成，干扰信号为空间中存在的信号，噪声信号为环境中存在的信号；对第二信号进行解调判决，获取第二信号中的干扰波形；基于干扰波形，生成干扰波形的正交子空间；将第二信号投影到正交子空间中，获取干扰抑制信号；将抑制干扰信号进行解调，获取原始码元序列，原始码元序列由第二信号抑制干扰信号形成。本申请能够有效抑制干扰信号。本申请能够有效抑制干扰信号。本申请能够有效抑制干扰信号。

【技术实现步骤摘要】
基于波形正交的通信抗干扰方法及其装置


[0001]本专利技术属于信号处理
，具体涉及一种基于波形正交的通信抗干扰方法及其装置。

技术介绍

[0002]随着数字无线通信的飞速发展，有限的频谱资源和急剧增加的无线通信用户之间的矛盾越来越尖锐，通信技术发展一直在思考如何更加有效地利用频谱，但共享频谱同时会导致用户相互干扰的可能性极大增加，当两个信号的频率重叠，带宽重叠，两个信号之间的干扰很难克服。因此，同频信号的干扰抑制尤为重要。
[0003]相关技术中，现有的干扰抑制技术通常需要自适应滤波技术或多维域抗干扰技术，自适应滤波技术通常采用下降算法和状态空间模型来实现，可以适应干扰和信道动态变化的特性，依据不同约束准则下收敛到期望信号，得到滤波器系数的最有权，但该技术计算复杂，需要信号的先验知识；多维域抗干扰方式可以利用信号与干扰利用信号在各个维域，例如：时域、频域、空域、极化域、波形域等特征，利用目标信号与干扰信号在任何一个域的信息差异，对干扰进行抑制；现有的时域干扰抑制方法一般是采用自适应滤波器在干扰处产生零陷，如果阈值选取不当，这种直接抑制时域归零的方法会引入额外的干扰，从而影响信号同步，导致系统性能被严重破坏；频域消除抑制方法，属于最简单而有效的抑制方法，它将FFT信号从时域转换到频域，采用同步过程对频谱进行消除，但是门限设置的高低会对干扰抑制性能产生严重的影响。
[0004]因此，亟需一种干扰信号的抑制方法，快速有效的抑制干扰信号。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于波形正交的通信抗干扰方法及其装置。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0006]第一方面，本申请提供一种基于波形正交的通信抗干扰方法，包括：
[0007]获取发送端调制后的第一信号；
[0008]获取接收端接收的第二信号；其中，第二信号由第一信号叠加干扰信号和噪声信号形成，干扰信号为空间中存在的信号，噪声信号为环境中存在的信号；
[0009]对第二信号进行解调判决，获取第二信号中的干扰波形；
[0010]基于干扰波形，生成干扰波形的正交子空间；
[0011]将第二信号投影到正交子空间中，获取干扰抑制信号；
[0012]将抑制干扰信号进行解调，获取原始码元序列，原始码元序列由第二信号抑制干扰信号形成。
[0013]第二方面，本申请还提供一种基于波形正交的通信抗干扰装置，应用于本申请提供的基于波形正交的通信抗干扰方法，该装置包括：
[0014]第一获取模块，用于获取发送端调制后的第一信号；
[0015]第二获取模块，用于获取接收端接收的第二信号；其中，第二信号由第一信号叠加干扰信号和噪声信号形成，干扰信号为空间中存在的信号，噪声信号为环境中存在的信号；
[0016]解调判决模块，用于对第二信号进行解调判决，获取第二信号中的干扰波形；
[0017]第一生成模块，用于基于干扰波形，生成干扰波形的正交子空间；
[0018]第二生成模块，用于将第二信号投影到正交子空间中，获取干扰抑制信号；
[0019]第三生成模块，用于将抑制干扰信号进行解调，获取原始码元序列，原始码元序列由第二信号抑制干扰信号形成。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]本专利技术提供的一种基于波形正交的通信抗干扰方法及其装置，采用基于特征值分解的正交子空间干扰抑制方法，通过恢复空间中存在的大功率干扰波形，在干扰波形域中采用波形正交的方式获取干扰的正交子空间进行干扰抑制；此外，由于恢复出了干扰波形，其干扰波形先验知识已获得，因此干扰的子空间可以精确得到，干扰可以被充分抑制。
[0022]以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
附图说明
[0023]图1是本专利技术实施例提供的基于波形正交的通信抗干扰方法的一种流程图；
[0024]图2是本专利技术实施例提供的基于波形正交的通信抗干扰方法的另一种流程图；
[0025]图3是本专利技术实施例提供的基于波形正交的通信抗干扰装置的一种结构示意图；
[0026]图4是本专利技术实施例提供的基于波形正交的通信抗干扰方法的一种仿真图；
[0027]图5是本专利技术实施例提供的基于波形正交的通信抗干扰方法的另一种仿真图；
[0028]图6是本专利技术实施例提供的基于波形正交的通信抗干扰方法的另一种仿真图；
[0029]图7是本专利技术实施例提供的基于波形正交的通信抗干扰方法的另一种仿真图；
[0030]图8是本专利技术实施例提供的基于波形正交的通信抗干扰方法的另一种仿真图；
[0031]图9是本专利技术实施例提供的基于波形正交的通信抗干扰方法的另一种仿真图。
具体实施方式
[0032]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0033]请参见图1，图1是本专利技术实施例提供的基于波形正交的通信抗干扰方法的一种流程图，本申请所提供的一种基于波形正交的通信抗干扰方法，包括：
[0034]S101、获取发送端调制后的第一信号；
[0035]S102、获取接收端接收的第二信号；其中，第二信号由第一信号叠加干扰信号和噪声信号形成，干扰信号为空间中存在的信号，噪声信号为环境中存在的信号；
[0036]S103、对第二信号进行解调判决，获取第二信号中的干扰波形；
[0037]S104、基于干扰波形，生成干扰波形的正交子空间；
[0038]S105、将第二信号投影到正交子空间中，获取干扰抑制信号；
[0039]S106、将抑制干扰信号进行解调，获取原始码元序列，原始码元序列由第二信号抑制干扰信号形成。
[0040]具体而言，请继续参考图1所示，本实施例中提供的基于波形正交的通信抗干扰方
法，通过以下的六个步骤最终获取被抑制干扰信号的第二信号，以克服干扰信号的干扰，具详细过程参考以下；
[0041]S101、在该步骤中，获取发送端调制后的第一信号；其中，第一信号没有叠加空间中的干扰信号和噪声信号；
[0042]S102、在该步骤中，获取接收端接收的第二信号；其中，第二信号由步骤S101中获取的第一信号叠加干扰信号和噪声信号形成，也可以理解为，该步骤中接收的第二信号中包含一些没有作用，甚至影响第二信号的干扰信号和噪声信号，干扰信号为空间中存在的信号，噪声信号为环境中存在的信号，干扰信号和噪声信号属于不可避免的信号，但是，可以采用以下方法抑制；
[0043]S103、在该步骤中，对步骤S102中获取的第二信号进行解调判决，获取第二信号中的干扰波形；可选的，获取的干扰波形除了幅值与空间中原本的干扰波形完全一致；
[0044]S104、基于步骤S103中获取的干扰波形，生成干扰波形的正交子空间；
[0045]S105、将步骤S102中获取的第二信号投影到步骤S104中获取的正交子空间中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波形正交的通信抗干扰方法，其特征在于，包括：获取发送端调制后的第一信号；获取接收端接收的第二信号；其中，所述第二信号由所述第一信号叠加干扰信号和噪声信号形成，所述干扰信号为空间中存在的信号，所述噪声信号为环境中存在的信号；对所述第二信号进行解调判决，获取所述第二信号中的干扰波形；基于所述干扰波形，生成所述干扰波形的正交子空间；将所述第二信号投影到所述正交子空间中，获取干扰抑制信号；将所述抑制干扰信号进行解调，获取原始码元序列，所述原始码元序列由所述第二信号抑制所述干扰信号形成。2.根据权利要求1所述的基于波形正交的通信抗干扰方法，其特征在于，所述干扰信号的获取方法为：获取干扰端产生的二进制比特序列I
bit
，对所述比特序列I
bit
进行串并变换，即对所述比特序列I
bit
的奇序列和偶序列分别进行16位扩频调制，得到第一扩频信号int I
spread
和第二扩频信号int Q
spread
，分别对所述第一扩频信号int I
spread
进行调制和对所述第二扩频信号int Q
spread
进行调制，得到第一调制信号I
QPSK,i
＝[1+j,1
‑
j,
‑1‑
j,
‑
1+j]，其中，1为所述第一调制信号的实部，j为所述第一调制信号的虚部；将所述第一调制信号通过根升余弦滤波器，对所述第一调制信号的每个码元内插入NN个点，获取所述干扰信号I＝[i1,i2,
…
,i
N
]，其中，i为将干扰信号进行离散采样后的值，N为所述干扰信号离散采样后的点数。3.根据权利要求1所述的基于波形正交的通信抗干扰方法，其特征在于，所述获取发送端调制后的第一信号的详细过程为：获取发送端产生的二进制比特流S
bit
，对所述比特流S
bit
进行串并变换，即对所述比特流S
bit
的奇序列和偶序列分别进行32位扩频调制，得到第三扩频信号sigI
spread
和第四扩频信号sigQ
spread
，分别对所述第三扩频信号和第四扩频信号进行调制，得到第二调制信号S
QPSK,i
＝[1+j,1
‑
j,
‑1‑
j,
‑
1+j]，其中，1为所述第二调制信号的实部，j为所述第二调制信号的虚部；将所述第二调制信号通过根升余弦滤波器，对所述第二调制信号的每个码元内插4个点获取所述第一信号S＝[s1,s2,
…
,s
M
]，其中，S为将所述第一信号进行离散采样的值，M为所述第一信号离散采样后的点数。4.根据权利要求1所述的基于波形正交的通信抗干扰方法，其特征在于，所述第一信号与所述干扰信号和所述噪声信号叠加，获取第二信号Y＝[y1,y2,
…
,y
N
]，y为将所述第二信号进行离散采样后的值，N为所述第二信号离散后的点数；所述第一信号与所述干扰信号至少部分叠加，且叠加部分位于所述第一信号的起始部分、中间部分或结尾部分中的至少一者。5.根据权利要求1所述的基于波形正交的通信抗干扰方法，其特征在于，所述对所述第二信号进行解调判决，获取所述第二信号中的干扰波形的详细过程为：将所述第二信号Y＝[y1,y2,
…
,y
N
]低通滤波后，得到滤波后的信号Y
de
，对所述滤波后的信号Y
de
在所述干扰信号的码元速率下采样后得到处理信号Y
de_s
，对所述处理信号的实部进行硬判决，当所述处理信号的实部real(Y
de_s,i
)≥0，则硬判决结果为1,；当所述处理信号的
实部real(Y
de_s,i
)<0，则硬判决结果为
‑
1，由所述处理信号的实部的判决结果得到第一路双极性信号；对所述处理信号的虚部进行硬判决，当所述处理信号的虚部imag(Y
de_s,i
)≥0，则硬判决结果为1；当所述处理信号的虚部imag(Y
de_s,i
)<0，则硬判决结果为
‑
1，由所述处理信号的虚部的判决结果得到第二路双极性信号；再将所述第一路...

【专利技术属性】
技术研发人员：司江勃，雷诗阳，关磊，李赞，郝本建，赵越，邱志平，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：