摘要: |
海上无线电导航系统采用扩频体制,工作在中短波段,利用地波信号进行精确定位。在此频段主要存在两方面的干扰,一是天波对地波的强干扰,二是远近效应。其中天波干扰尤为严重,在一定距离以后,天波信号强度会远超过地波信号强度,使接收机错误的锁定在天波上,造成定位解偏离实际载体位置。实测结果表明,天波信号幅度变化范围大,变化速度快,是一种典型的快速时变信号。为了提高地波信号的捕获跟踪性能,必须从接收信号中实时消除天波干扰的影响。针对这一问题,本文在研究中短波段信道特性的基础上,提出采用一种自适应并行干扰抵消的多用户检测算法来消除天波干扰。论文主要研究内容如下:
首先,对中短波信道进行了深入研究。着重分析了单一路径和混合路径条件下的地波场强计算问题,针对单一路径条件下地波信号场强的计算复杂的问题,给出了试探逼近、精确计算以及对精确计算的改进等三种方法。针对混合路径条件下地波场强的计算问题,提出将混合路径分段处理,并在不同传播介质交界处加入相应的效应计算因子,给出了详细的计算方法和仿真结果。同时给出了地波时延,天波场强及时延的计算方法。在此基础上,建立天波干扰信道仿真模型。
其次,分析了传统、解相关、最小均方误差、串行干扰抵消、并行干扰抵消等若干典型多用户检测算法的基本原理,并对其进行了系统仿真,为后续开展自适应并行干扰抵消的研究奠定基础。
最后,提出了一种自适应并行干扰抵消多用户检测算法用于天波干扰消除,设计了系统实现方案,并进行了仿真,仿真结果表明基于该算法的多用户检测器能够适应快速时变信道,可有效降低系统误码率,提高系统抗干扰能力,并且具有较低的实现复杂度。在此基础上,本文完成了自适应并行干扰抵消多用户检测器的主要功能实现,给出了基于FPGA的实现原理图和仿真调试结果。
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