[发明专利]一种WCDMA卫星通信系统同频强干扰抵消及弱信号提取方法

说明书

本发明公开一种WCDMA卫星通信系统的同频干扰抵消及弱信号提取方法。首先，用本地扰码和接收信号做遍历相关检测同步峰，确定各个信号的帧起始位置和主扰码号；确定帧起始位置以后，首先使用基于导频信道的频偏估计算法进行粗频偏估计并反馈给PLL环路，然后使用PLL环路实时跟踪强干扰WCDMA信号的频偏和相偏，并使用基于导频信道的幅值估计确定强干扰信号的幅值；然后对强干扰信号解码，并对强干扰进行重抵消得到干扰抵消数据；最后使用基于卡尔曼滤波的频偏估计算法估计目标信号的频偏和相偏，并对其进行纠正，然后解码目标信号。本发明能在同频强干扰的条件下提取微弱的WCDMA期望信号，通过提高参数估计的精度，提高弱信号检测的能力，降低弱信号的误码率。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种WCDMA卫星通信系统同频干扰抵消及 弱信号提取方法。

背景技术

WCDMA移动通信系统被广泛应用于军事通信的各个方面。WCDMA信号不仅速率 高，抗多径干扰能力强，而且有良好的低功率谱密度发射的隐密性以及伪随机编码的保密 能力，相当数量的国家和地区将WCDMA等第三代系统作为应急条件下军事通信系统的有 效补充，故WCDMA移动通信系统的信号截获及分析处理在军事乃至反恐等领域有着重要 的意义。此外，由于WCDMA是一个宽带直接序列扩频码分多址系统，具有同步支持多速 率服务、有效利用多径传播、减少干扰和频率复用系数大等优点，使之成为卫星通信中很具 有吸引力的体制。

WCDMA卫星通信系统的抗干扰能力取决于干扰容限，而干扰容限由系统的扩频增益 决定。扩频增益越大，系统的抗干扰能力也越强，理论上可以通过提高系统的扩频增益来对 抗任意强度的干扰，代价是传输频带的增加和系统复杂度提高。但是在实际应用中，可用的 频率资源和发射接收机复杂度、发射功率等因素限定了扩频增益不可能无限增大，当干扰信 号的功率超过扩频通信的抗干扰容限时，扩频增益就不足以保证对有用信号的可靠译码，通 信的性能必然会急剧下降。这时，就需要引入相应的抗干扰技术来消除干扰信号对通信系统 的影响。在接收端借助信号处理的方式对接收信号进行一定的处理可以显著增加系统的抗干 扰能力。

由于卫星通信的路径损耗大、接收功率低，容易受到大功率信号的干扰，从而使解扩后 的干扰电平提高，系统性能下降。现有研究对卫星通信系统中的窄带干扰的抑制技术相对成 熟，而对干扰信号带宽占有用信号带宽20％以上即宽带干扰的研究起步较晚。而随着信号 传输速率越来越快，信号带宽也越来越宽，卫星通信中宽带干扰信号对系统通信质量的影响 越来越引起人们的重视。国内外对于同频干扰分离的研究，特别是扩频系统同频干扰分离的 研究主要是针对DS-CDMA系统的。研究的重点集中在多用户检测干扰抵消技术，RAKE 机接收技术，信道均衡等相关技术上。并且现有资料解决多址干扰主要针对多个混合信号功 率差较小，其中各个WCDMA信号都可以解码的情况，主要目的是降低误码率，而针对信 号功率差较大导致弱信号无法解码的情况，并没有资料提出有效的解决方案。本文详细说明 了一种WCDMA卫星通信系统同频干扰抵消及弱信号提取方法，对于重构抵消过程涉及到 的参数估计算法，包括多个信号的同步检测，强干扰WCDMA信号的频偏相偏估计、幅值 估计算法，以及目标信号的频偏相偏估计算法进行详细描述。

发明内容

本发明的目的在于在强弱WCDMA卫星信号功率差相差20dB时，采用干扰抵消的方法 实现对弱信号的解码，该方法能提高弱信号正确解码的概率，降低弱信号的误码率。本方法 基于对强干扰的准确参数估计，包括以下步骤：

步骤一(一)、将接收到的信号r(n)和本地扰码做遍历相关运算，其中n代表主扰 码号，i代表滑动相关移位的码片数，M代表相关长度。主扰码号的遍历取值为1,2…512，

步骤一(二)、根据下式