基于相干检测的迭代干扰抑制技术研究

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现在无线通信技术发展非常迅速,然而在实际的无线通信系统中存在着各种各样的干扰。如果对存在的干扰不做任何处理,整个通信系统有可能无法正常工作。因此如何有效地抑制干扰是通信系统研究的重要目标之一。由于Turbo码采用的迭代译码技术取得了很好的性能,其迭代思想也被应用到其他方向,比如迭代均衡,迭代解调译码等等。本文主要研究了无线通信系统中基于相干检测的迭代干扰抑制技术。本文首先阐述了本课题的研究背景及意义,分析了干扰抑制及迭代检测的研究现状,并简要介绍了本文主要的研究内容。本文第二章研究了基于连续相位调制(Continuous Phase Modulation, CPM)的跳频(Frequency Hopping, FH)系统的迭代抑制部分带和多音干扰技术。首先介绍了跳频CPM的系统模型,并分析了CPM的信号特点,它是一种有记忆的调制方式,与信道编码可以结合组成串行级联系统。紧接着详细阐述了多进制CPM的软输入软输出(Soft-Input Soft-Output, SISO)解调算法,介绍了迭代估计干扰状态信息(Jammer State Information, JSI)的算法原理,并分析了多进制跳频CPM系统的迭代抑制部分带干扰性能。本章紧接着研究了一种迭代抑制多音干扰技术,并分析了基于本系统的迭代抑制多音干扰的性能。本文第三章主要研究了空时跳频CPM系统的迭代抑制部分带和多音干扰技术。CPM是一种有记忆的调制方式,传统的解调技术是基于格的,其复杂度相对较高。如果空时跳频CPM系统中仍然采用此解调算法,接收机的高复杂度将难以承受。因此本章研究了低复杂度的空时跳频CPM系统的迭代干扰抑制技术。通过引入Laurent分解和差分预编码,CPM信号的记忆被消除掉,本章并且提出了一种基于该系统的软输入软输出的线性检测算法,大大降低了复杂度,然后结合信道译码及干扰估计算法一起实现迭代检测、干扰估计及抑制,最后分析了在空时跳频CPM系统中的迭代抑制部分带和多音干扰性能。本文第四章主要研究了基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统中的迭代干扰抑制技术,其中包括抑制部分带干扰和单音干扰。本系统采用了比特交织编码调制(Bit-interleaved Coded Modulation, BICM)技术,在接收端解调器与译码器之间通过交换外信息来实现迭代增益。本章还专门针对基于线性调制的OFDM系统提出了一种迭代估计干扰状态信息的算法。通过迭代估计干扰状态信息,其准确性逐渐提高,从而也提高了整个系统的抗干扰性能。在本章中还研究了一种在衰落信道下抑制单音干扰技术。接收机通过估计单音干扰的幅度、相位等参数来重构单音干扰,然后再从接收信号中抵消掉。本文第五章主要研究了一种低复杂度的迭代抑制部分带和单音干扰技术。通过引入能量扩展变换(Energy-Spreading Transform, EST),系统可以不需要加上编译码就可以实现迭代检测,取得了较好的性能,并且可以降低复杂度。本章具体研究了基于时域、频域的迭代抑制部分带干扰和单音干扰技术,并分析了系统的抗干扰性能。最后,对全文的主要内容进行了总结,对下一步的工作提出了一些建议,并简单介绍了迭代干扰抑制技术的发展方向。
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