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《窄帶干擾抵消技術(shù)研究報(bào)告》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、-窄帶干擾抵消技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告題目窄帶干擾抵消技術(shù)研究學(xué)院班級(jí)姓名學(xué)號(hào).---第一章緒論§1.1電磁干擾的產(chǎn)生20世紀(jì)以來(lái),隨著通信事業(yè)的飛速發(fā)展,各種用途的電子設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生,電子設(shè)備間的密集度也與日俱增,導(dǎo)致所占用的電磁頻譜越來(lái)越寬,所傳輸?shù)男畔⒘吭絹?lái)越大,電磁干擾問(wèn)題日益突出[1]。在民用場(chǎng)合一般可以通過(guò)分配頻率資源、限制發(fā)射功率、增加通信設(shè)備間距離等方式來(lái)解決這種問(wèn)題。但是,在艦船、陸基通信站、通信車(chē)和軍用指揮飛機(jī)等軍事場(chǎng)合,通常裝有多部電臺(tái),并需要它們同時(shí)工作,致使空間的限制天線間不得不離得很近,導(dǎo)致大功率發(fā)射天線對(duì)敏感度很高的接收天線、同頻帶發(fā)射天線對(duì)接收天線等
2、都將產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾,而空間隔離、屏蔽等許多在其它環(huán)境中行之有效的方法都無(wú)法使用,如果不采取適當(dāng)?shù)拇胧?dǎo)致設(shè)備和系統(tǒng)的性能下降,甚至失效?!?.2干擾抵消技術(shù)的發(fā)展多年來(lái),人們一直在尋求解決相互間電磁干擾的途徑,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,自適應(yīng)干擾抵消技術(shù)逐步發(fā)展并成熟起來(lái),它是用來(lái)抑制同臺(tái)發(fā)射機(jī)耦合到接收機(jī)輸入端干擾的技術(shù)。該技術(shù)能使設(shè)備在收發(fā)頻率間隔很小的情況下工作,因而比傳統(tǒng)的濾波技術(shù)優(yōu)越得多。在高頻頻譜管理中,這種技術(shù)很有用。自適應(yīng)干擾抵消系統(tǒng)(AdaptiveInterferenceCancellationSystem,以下簡(jiǎn)稱(chēng)ICS)最早由美國(guó)空軍的羅馬航空發(fā)展中心
3、為解決侵越戰(zhàn)爭(zhēng)中碰到的強(qiáng)信號(hào)鄰道干擾問(wèn)題而于1965年開(kāi)始著手研究的,并于1968年研制出了一種具有自動(dòng)相位微調(diào)的開(kāi)環(huán)抵消系統(tǒng)。.---圖1-1干擾抵消原理圖干擾抵消的基本原理如圖1—1所示,當(dāng)遠(yuǎn)方的有用信號(hào)通過(guò)接收天線進(jìn)入到接收機(jī)時(shí),同臺(tái)或鄰臺(tái)的強(qiáng)功率信號(hào)也被接收天線接收,進(jìn)而進(jìn)入接收機(jī)產(chǎn)生同臺(tái)或鄰臺(tái)干擾,干擾電平超過(guò)一定強(qiáng)度就轉(zhuǎn)換為阻塞干擾。由于近場(chǎng)信道特性和干擾信號(hào)本身的不確定性,使得該干擾信號(hào)的幅度隨時(shí)間、環(huán)境的變化而變化,但可以從同址的干擾源(功率源)取出一部分信號(hào),經(jīng)過(guò)相關(guān)處理及自適應(yīng)算法,自動(dòng)地調(diào)節(jié)權(quán)值結(jié)構(gòu),產(chǎn)生一個(gè)與干擾信號(hào)大小相等方向相反的響應(yīng)信號(hào),從而
4、抵消接收天線輸入端的干擾信號(hào),達(dá)到干擾抵消的目的。干擾抵消技術(shù)在通信領(lǐng)域起著重要作用。首先,它實(shí)現(xiàn)了鄰道雙工通信,充分利用了頻率資源。對(duì)于中小功率的無(wú)線電臺(tái),由于收發(fā)天線相距較近,要采用雙工通信就必須保持收發(fā)頻率有足夠的間隔,這使得頻率資源不能被充分利用。對(duì)短波通信來(lái)說(shuō),由于頻率的選擇受到傳輸條件的限制,導(dǎo)致收發(fā)頻差大,雙工通信效果差。而采用ICS后,收發(fā)間隔被大大壓縮,在選擇工作頻率上就自由得多,雙工通信的效果也就得到了改善。其次,它解決了集中通信臺(tái)、通信站、車(chē)載、機(jī)載、艦載電臺(tái)的電磁兼容問(wèn)題。在現(xiàn)代軍事通信中,一個(gè)固定的臺(tái)、站或者是通信車(chē)通常都裝有多部同波段的無(wú)線電臺(tái)
5、。ICS用在此處,可以解決多部發(fā)射機(jī)對(duì)多部接收機(jī)的干擾問(wèn)題,從而使電臺(tái)能同時(shí)正常工作。另外,在某些情況下,可實(shí)現(xiàn)雙工收發(fā)共用天線。在VHF和UHF波段,當(dāng)收發(fā)頻率相對(duì)固定時(shí),采用ICS配合鐵氧體環(huán)形器及高選擇性濾波器,可在共用天線情況下,使接收機(jī)輸入端的干擾抵制到較低電平。除此之外,干擾抵消技術(shù)也已成功應(yīng)用于跳頻通信等一些新的通信領(lǐng)域之中,當(dāng)發(fā)射頻率跳變時(shí),ICS也跟蹤跳變,發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間相當(dāng)于接有一自適應(yīng)帶阻濾波器,從而使收發(fā)跳頻范圍不受相互間干擾的限制[2]。.---總之,干擾抵消技術(shù)有著廣闊的發(fā)展前景。它作為一種自適應(yīng)誤差控制技術(shù),已發(fā)展有自適應(yīng)濾波、自適應(yīng)噪聲
6、抵消、自適應(yīng)天線陣列等相關(guān)技術(shù)。.---第二章自適應(yīng)干擾抵消原理本章概述了自適應(yīng)抵消的基本原理,進(jìn)而介紹了基于正交矢量合成原理的自適應(yīng)干擾抵消系統(tǒng)?!?.1自適應(yīng)濾波自適應(yīng)干擾抵消是自適應(yīng)濾波的一種應(yīng)用。自適應(yīng)濾波器是近30年來(lái)發(fā)展起來(lái)的關(guān)于信號(hào)處理方法與技術(shù)的濾波器,和維納濾波器一樣,都是符合某種準(zhǔn)則的最佳濾波器。維納濾波器等濾波器的設(shè)計(jì)方法都是建立在信號(hào)特征先驗(yàn)知識(shí)基礎(chǔ)上的,其參數(shù)是固定的,是用于平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)的最佳濾波技術(shù)。但遺憾的是,在實(shí)際應(yīng)用中常常無(wú)法得到信號(hào)特征先驗(yàn)知識(shí),而且信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性還會(huì)不斷變化,因此很難用這種方法實(shí)現(xiàn)最佳濾波。而在這種情況下,自適應(yīng)濾波器
7、能夠得到比較好的濾波性能,當(dāng)輸入信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性未知或發(fā)生變化時(shí),自適應(yīng)濾波器能夠自動(dòng)地調(diào)節(jié)自身的濾波參數(shù),以滿足某種準(zhǔn)則的要求,從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)濾波,因此自適應(yīng)濾波器具有“自我調(diào)節(jié)”和“跟蹤”能力。自適應(yīng)濾波器可分為線性自適應(yīng)濾波器和非線性自適應(yīng)濾波器。非線性自適應(yīng)濾波器包括Volterra濾波器和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)濾波器,非線性自適應(yīng)濾波器具有更強(qiáng)的信號(hào)處理能力。但是,由于非線性自適應(yīng)濾波器的計(jì)算較復(fù)雜,實(shí)際用得最多的仍是線性自適應(yīng)濾波器?!鹘y(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法是時(shí)域中的多組延遲線(TDL)形式,Dentino等提出了頻域自適應(yīng)濾波