专利名称：一种基于扩频系统的跳频gsm干扰抑制方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明属于数字通信领域，具体涉及ー种用于扩频通信系统中跳频GSM干扰的抑制方法。
背景技术：
众所周知，扩频系统具有天然的抵抗窄带干扰的能力，但扩频系统受限于系统带宽，扩频増益有限，扩频系统抵抗窄带干扰的能力是有限的。因此，当干扰能量足够强时，为了保证系统的性能，需要在扩频系统接收机前进行干扰抑制。扩频系统中的窄带干扰抑制技术按照处理域的不同，可以分为变换域抑制技术和时域抑制技木。变换域抑制技术通常采用一定的变换方法，使得扩频信号和窄带干扰信号在变换域中尽可能的分离。变换方法 有很多种，比如傅里叶变换、小波变换、希尔伯特黄变换、子带变换等，其中最为常用的变换为傅里叶变换。时域抑制技术通常采用自适应滤波器的方法对干扰信号进行预测或估计，并从接收信号减去。常用的自适应滤波算法有LMS、ACM、DDK等算法。其中LMS算法为线性滤波算法，在实际中应用最为广泛。在传统的研究中，窄带干扰通常被建模为中心频点固定不变的静态干扰。而类似于GSM的窄带通信系统，由于采用了跳频技术，每4. 615ms GSM信号发生一次跳频，跳频频点最小间隔为200KHZ，是ー种动态干扰。在这样的跳频GSM干扰场景中，传统的变换域技术由于在干扰发生跳频时干扰检测的漏检概率増大，会导致算法系统性能的严重下降。而传统的时域抑制技术在跳频时刻之后的一段较长的时间内，由于滤波器系数重新的训练，不能立刻预测出新频点的干扰值，导致输出信号中仍含有强的干扰分量，性能也会受到严重影响。
发明内容
本发明的目的是提出一种适用于扩频通信系统的跳频GSM干扰抑制方法，该方法基于时域自适应滤波器结构，利用反馈检测干扰跳频，然后在跳频时刻进行快速的系数更新，进而得到较好的跳频GSM干扰抑制性能。ー种基于扩频系统的跳频GSM干扰抑制方法，其步骤包括a)设定好自适应滤波器中基础滤波系数，接收机对接收到的时域信号y(n)进行时域转频域变换，得到每段序列yi(η)上对应的频域Yi(K)序列，根据所述每一段频域序列Yi (K)得到对应的GSM干扰的每个中心频点f ；b)根据所述GSM干扰的中心频点f，逐个频点调整对应的的自适应滤波器的滤波系数；c)根据所述的滤波系数对该相应的时域序列yYn)逐点进行自适应滤波操作，得至IJ干扰抑制后的逐点输出序列ei (η)；d)根据所述的干扰抑制后的逐点输出序列y (η)，逐点检测GSM干扰是否发生跳频，若发生跳频，则逐个频点调整对应的的自适应滤波器的滤波系数，并结合步骤b)中心频点f修正跳频时刻前后若干个样点的信号滤波输出；若未发生跳频，则回到步骤C)继续 检测。 所述步骤a)基础滤波系数是在GSM干扰下中心频点为0MHz的滤波器的最优滤波 .n SNR +1 j n
向量
权利要求
1.一种基于扩频系统的跳频GSM干扰抑制方法，其步骤包括 a)设定自适应滤波器中的基础滤波系数，接收机对接收到的时域信号y(n)进行时域转频域变换，得到每段序列丫1 (η)上对应的频域Yi (K)序列，根据所述每一段频域序列Yi (K)得到对应的GSM干扰的每个中心频点f ； b)根据所述GSM干扰的中心频点f，逐个频点调整对应的的自适应滤波器的滤波系数； c)根据所述的滤波系数对该相应的时域序列yi(η)逐点进行自适应滤波操作，得到干扰抑制后的逐点输出序列e1 (η)； d)根据所述干扰抑制后的逐点输出序列￥(η)，逐点检测GSM干扰是否发生跳频，若发生跳频，则逐个频点调整对应的的自适应滤波器的滤波系数，并结合步骤b)中心频点f修正跳频时刻前后若干个样点的信号滤波输出；若未发生跳频，则回到步骤c)继续检测。
2.如权利要求I所述的跳频GSM干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤a)中基础滤波
3.如权利要求I所述的跳频GSM干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤b)中若时域跳频检测信息表明在序列71 (η)内未发生跳频，自适应滤波器滤波系数调整方法为 滤波系数与当前序列利用快速傅里叶变换(FFT)检测到的GSM干扰中心频点fl相对应，此时滤波系数向量为
4.权利要求I所述的跳频GSM干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤b)中若时域跳频检测信息表明在序列yi (η)内发生了跳频，自适应滤波器滤波系数调整方法为 在跳频时刻后的滤波系数与利用快速傅里叶变换(FFT)变换得到的下一段序列y1 1 (η)的GSM干扰的中心频点f2相对应,在跳频时刻后的滤波系数向量为a f2 — [a f2a, a f2,2, · · ·，a f2,M]，a f2,k — a 0,k*ej ，VA e [I,M"] 其中，Citl,k为基础滤波系数向量中第k个系数，afl,k是在a(1,k的基础上发生2Ji *k*fl的相位变化。
5.如权利要求I所述的跳频GSM干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤c)中自适应滤波对时域序列逐点进行自应滤波操作方法为利用历史时刻的样点值预测当前时刻的GSM干扰的信号值，再利用相应的接收信号减去预测出来的当前时刻的GSM干扰信号。
6.如权利要求5的跳频GSM干扰抑制方法，其特征在于，所述当前时刻的GSM干扰的信号值可用以下公式表示
7.如权利要求5的跳频GSM干扰抑制方法，其特征在于，所述当前时刻的GSM干扰信号为 e1 (n) = y1 (η) -ν1 (η) 其中，Yi(Ii)为接收信号，Vi(Ii)为预测滤波得到的GSM干扰信号，e^n)为GSM干扰抑制后的信号。
8.如权利要求I所述的跳频GSM干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤d)中，检测跳频是否发生可通过对干扰抑制后的输出序列进行检测，来判断是否发生跳频，具体检测公式为
9.如权利要求I所述的跳频GSM干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤d)中，对所述滤波输出做相应的修正方法是对跳频时刻附近的若干个错误样点进行置零操作。
10.一种基于扩频系统的跳频GSM干扰抑制系统，包括基础滤波系数模块、频域干扰检测模块、滤波系数调整模块、时域滤波模块、时域跳频检测模块和滤波输出修正模块，其中 基础滤波系数模块，信号接收机预处理在GSM干扰下中心频点为OMHz时自适应滤波器最优滤波系数向量Qtl，所述滤波系数向量为自适应滤波器调整过程中的基础滤波系数； 频域干扰检测模块，接收机对接收到的时域信号y(n)进行时域转频域变换，得到每段序列yi(n)上对应的频域Yi (K)序列，根据所述每一段频域序列Yi⑷得到对应的GSM干扰的每个中心频点f ； 滤波系数调整模块，根据所述GSM干扰的中心频点f，逐个频点调整对应的的自适应滤波器的滤波系数； 时域滤波模块，根据所述的滤波系数对该相应的时域序列yi(n)逐点进行自适应滤波操作，得到干扰抑制后的逐点输出序列ei(n)； 时域跳频检测模块，对所述的干扰抑制后的逐点输出序列￥ (η)，逐点检测GSM干扰是否发生跳频，若发生跳频，则逐个频点调整滤波系数调整模块中的自适应滤波器的滤波系数，并结合频域干扰检测模块的中心频点f修正跳频时刻前后若干个样点的信号滤波输出；若未发生跳频，则返回时域滤波模块； 滤波输出修正模块，用于根据时域跳频检测模块的信息，对跳频时刻附近的滤波输出做相应的修正。
全文摘要
本发明涉及跳频GSM干扰抑制方法，包括a)设定好自适应滤波器中基础滤波系数；b)对接收到的时域信号y(n)进行时域转频域变换，得到每段序列yi(n)上对应的频域Yi(K)序列，根据所述每一段频域序列Yi(K)得到对应的GSM干扰的每个中心频点f；c)根据GSM干扰的中心频点f，逐点调整对应的的自适应滤波器的滤波系数；d)滤波系数对该相应的时域序列yi(n)逐点进行自适应滤波操作，得到干扰抑制后的逐点输出序列ei(n)；e)由扰抑制后逐点输出序列ei(n)和中心频点f修正跳频时刻前后若干个样点的信号滤波输出。本发明中自适应波器及其系统可以迅速地对新频点的干扰进行预测并且进行抑制，并且在GSM干扰跳频之后能及时、准确地对滤波器系数进行更新，迅速完成跳频之后的滤波器系数变换过程。
文档编号H04B1/715GK102664658SQ20121011340
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者汪坤, 赵玉萍, 赵辉 申请人:北京大学