[发明专利]一种基于非线性Sqrt Chirp脉冲的多频带正交互补码超宽带系统干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于非线性SqrtChirp脉冲的多频带正交互补码超宽带系统干扰抑制方 法，属于无线通信的技术领域。

背景技术

超宽带(UWB)技术因其具有传输功率低，易实现，抗干扰能力强及多径分辨率高等 优点，引起了学术界和工业界越来越多的关注。超宽带技术可以在较短的距离内，为便携电 子设备和通信设备之间提供高速而可靠的数据传输。上述特点使得超宽带技术在无线通信、 雷达、精确定位等领域具有广阔的应用前景，尤其是在室内短距离高速无线通信中具有无可 比拟的优势。

UWB信号极宽的带宽和极低的传输功率决定了其不可避免的会受到其它窄带通信系统 的干扰，因此必须采用窄带干扰(NBI)抑制技术来解决超宽带系统与窄带系统的共存问题， 这也是超宽带技术的研究热点之一。目前关于窄带干扰对UWB系统的影响及抑制方法的研 究已有不少成果。H.B.Shen等(参见H.B.Shen,W.H.Zhang,andK.S.Kwak,“Modifiedchirp waveformsincognitiveUWBsystem,”inProc.ICCWorkshops’08,pp.504-507,May.2008.)采 用频谱规避的思想设计非线性Chirp脉冲来抑制窄带干扰。基于Chirp函数特性，上述方法 只需经过时域处理即可改变相应的频域特性，从而达到抑制窄带干扰的目的，但仅考虑了单 窄带干扰的抑制。W.Liu等(参见W.Liu,W.X.ZouandF.M.Xu,etal,“ANovelFrequency-band CodedOrthogonalUWBChirpPulseDesignforCognitiveNBISuppression,”Microwave, Antenna,PropagationandEMCTechnologiesforWirelessCommunications,pp.1048-1051,2007) 将UWB频带划分为很多的子频带，利用伪随机(PN)序列对子频带进行编码，使得子频带 的Chirp脉冲具有正交性，从而避免多用户之间的干扰。上述方法采用PN码，而要使每个 用户的各子频带的Chirp脉冲均具有正交性，会使系统设计复杂且无法有效降低系统多径干 扰。C.Wang等(参见C.Wang,M.D.Ma,R.D.YingandY.H.Yang,“NarrowbandInterference MitigationinDS-UWBsystems,”IEEESignalProcessingLetters,vol.17,no.5,pp.429-432, 2010.)首次将编码辅助的干扰抑制技术引入到直接序列扩频超宽带(DS-UWB)系统中， 提出了一种抑制窄带干扰的新型扩频序列，但获得该序列的运算过程复杂。传统的DS-UWB 系统中采用的扩频码都是单码(如m序列、Walsh码、Gold序列等)，而研究表明单码不能 同时具有理想的自相关和互相关特性，因此基于单码的超宽带系统抗干扰能力有限。本发明 所采用的正交互补码是一种不同于单码的复合码序列，它由一组元码构成，具有理想的相关 特性，即自相关函数的旁瓣和互相关函数均为零。由于正交互补码的理想相关特性，其已经 在CDMA系统中得到了广泛的关注和研究。H.H.Chen等研究了基于正交互补码的CDMA 系统(参见H.H.Chen,S.W.ChuaandM.Guizani,“OnnextgenerationCDMAtechnologies:The REALapproachforperfectorthogonalcodegeneration,”IEEETrans.onVehicularTechnology, vol.57,pp.2822-2833,2007)，其可以完全消除多径与多址干扰，并能采用堆栈偏移(OS) 调制方案实现多速率传输。现有超宽带系统在抗多窄带干扰、多径和多址干扰方面的设计方 面缺少设计灵活性，且难以实现对上述典型干扰的同时抑制和消除。

发明内容

针对现有技术方案所存在的缺陷和不足，本发明提供了一种基于非线性SqrtChirp脉冲 的多频带正交互补码超宽带系统干扰抑制方法，该方法将UWB频带进行合理划分，有益于 实现窄带干扰抑制，同时提高系统传输效率，而采用并行传输方式的OCCUWB系统可以在 抑制多径、多址干扰的同时提高系统传输速率和实现多速率传输。

本发明的技术方案如下：