一种无线信号的干扰抑制方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种无线信号的干扰抑制方法和系统，应用于SC?FDMA无线扩频通信系统，包括：生成本地频域导频序列；依据本地频域导频序列对SC?FDMA无线扩频通信系统的信道离散时域响应对应的频域响应进行LS频域信道估计，得到第一信道频域响应；对第一信道频域响应进行基于信道PDP的判决准则的时域降噪处理，获得第二信道频域响应；且对第一信道频域响应进行基于软阈值的干扰检测，获得子信道干扰位置标识；对第二信道频域响应依据子信道干扰位置标识进行掩码干扰抑制，得到第三信道频域响应；对第三信道频域响应进行频域信道均衡。本发明减少了噪声对通信系统的影响，有效地抑制干扰的功率谱分量，消除了干扰对通信系统的影响。
【专利说明】
-种无线信号的干扰抑制方法和系统
技术领域
[0001]本发明设及一种通信技术，特别是设及一种SC-FDMA (Single-carrier Frequency-Division Multiple Access,单载波频分多址)无线扩频通信系统中的无线信 号的干扰抑制方法和系统。
【背景技术】
[0002] 21世纪W来，航空飞行器、无人机技术发展迅速，航空无线扩频通信电磁干扰环境 比较复杂，在抗干扰指标方面的要求也越来越高，相关通信领域对于运方面的研究仍很有 价值。
[0003] 传统的信道估计与均衡技术在一定程度上可W补偿复杂信道对系统的影响。目 前，应用较多的信道估计与均衡技术包括:基于导频序列的频域信道估计算法和基于变换 域的信道估计算法。其中，基于导频序列的频域信道估计算法包括最小二乘化east Square,LS)的信道估计算法、最小均方误差(Minimum Mean Square terror,MM沈）的信道估 计算法W及线性最小均方误差准则化inear Minimum Mean Square化;ro;r，LMMSE)的信道 估计算法；基于变换域的信道估计算法包括离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform,DFT)信道估计算法和单载波频分多址（Single Carrier Frequen巧-Division Multiple Access ,SC-抑MA)信道估计算法。
[0004] 虽然，信道估计与均衡技术在一定程度上可W补偿复杂信道对信号的干扰，但传 统的单载波频域估计与均衡技术在单频、窄带干扰等复杂电磁干扰环境下的性能表现较 差。并且，特殊航天无线扩频通信系统占用频段较宽，无线电环境往往存在复杂的电子对抗 干扰，如高功率的单频或者窄带干扰，简单的只通过传统的信道估计与均衡技术已经无法 对抗复杂的电磁干扰。
【发明内容】
[0005] 鉴于W上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无线信号的干扰抑制 方法和系统，用于解决现有技术中SC-FDMA无线扩频通信系统中传统的信道估计与均衡技 术无法有效解决复杂电磁干扰对系统的影响的问题。
[0006] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无线信号的干扰抑制方法，应 用于SC-抑MA无线扩频通信系统，所述无线信号的干扰抑制方法包括:生成本地频域导频序 列；依据所述本地频域导频序列对所述SC-FDMA无线扩频通信系统的信道离散时域响应对 应的频域响应进行LS频域信道估计，得到第一信道频域响应;对所述第一信道频域响应进 行基于信道PDP的判决准则的时域降噪处理，获得第二信道频域响应;且对所述第一信道频 域响应进行基于软阔值的干扰检测，获得子信道干扰位置标识;对所述第二信道频域响应 依据所述子信道干扰位置标识进行掩码干扰抑制，得到第=信道频域响应;对所述第=信 道频域响应进行频域信道均衡。
[0007] 于本发明的一实施例中，所述本地频域导频序列是通过将导频符号由正交可变扩 频因子扩频，并通过GOLD序列进行加扰而生成的。
[000引于本发明的一实施例中，所述正交可变扩频因子采用长度为1024的Walsh序列。
[0009] 于本发明的一实施例中，所述第二信道频域响应是先将所述第一信道频域响应经 过IDFT变换，转换为时域的第一信道时域响应;再基于信道PDP的判决准则进行时域降噪处 理获得第二信道时域响应，最终经过DFT变换到频域而生成的；其中，基于信道PDP的判决准 则为
i式中，hopt表不所述第二信道时域响应;表不所述第一 信道时域响应;Pls表示LS频域信道估计的时域功率时沿谱，P表示功率谱口限值。
[0010] 于本发明的一实施例中，所述功率谱口限值P由所述本地频域导频序列的平均功 率和噪声功率决定。
[0011] 于本发明的一实施例中，所述子信道干扰位置标识是计算检测统计量，并根据估 计信噪比水平，选取对应的检测口限；将所述检测统计量与所述检测口限进行比较而生成 的；其中，所述子信道干扰位置标识天
U表示所述
检测统计量，且 ，化表示所述第一信道频域响应;V表示所述 检测口限。
[0012] 于本发明的一实施例中，所述第=信道频域响斬县烙航冰笛^倍帯麻协麻庶化巧 所述子信道干扰位置标识进行掩码干扰抑制而获得的: 0《k《N-l;其中，H康示所述第立信道频娜向应;也表示所述第二信道频娜向应。
[0013] 于本发明的一实施例中，所述对所述第=信道频域响应进行频域信道均衡的步骤 是采用基于MMSE准则的频域信道均衡算法来实现的。
[0014] 本发明还公开了一种无线信号的干扰抑制系统，应用于SC-抑MA无线扩频通信系 统，所述无线信号的抑制系统包括:导频序列生成模块，用于生成本地频域导频序列；信道 估计模块，用于依据所述本地频域导频序列对所述SC-FDMA无线扩频通信系统的冲击响应 对应的频响函数进行LS频域信道估计，得到第一信道频域响应;时域降噪和干扰检测模块， 用于对所述第一信道频域响应进行时域降噪处理和干扰检测，并获得第二信道频域响应和 子信道干扰位置标识;干扰抑制模块，用于对所述第二信道频域响应依据所述子信道干扰 位置标识进行掩码干扰抑制，得到第=信道频域响应;信道均衡模块，用于对所述第=信道 频域响应进行频域信道均衡。
[0015] 于本发明的一实施例中，所述时域降噪和干扰检测模块包括:时域降噪子模块用 于对所述第一信道频域响应进行基于信道PDP的判决准则的时域降噪处理，得到所述第二 信道频域响应;干扰检测子模块，用于对所述第一信道频域响应进行基于软阔值的干扰检 测，生成所述子信道干扰位置标识。
[0016] 于本发明的一实施例中，基于信道PDP的判决准则另
式中，hDpt表示第二信道时域响应;4,表示所述第一信道频域响应对应的第一信道时域响 应;Pls表示LS频域信道估计的时域功率时沿谱，P表示功率谱口限值;且所述功率谱口限值P 由所述本地频域导频序列的平均功率和噪声功率决定。
[0017] 于本发明的一实施例中，所述干扰检测子模块是通过计算检测统计量，并将所述 检测统计量与检测口限进行比较而生成所述子信道干扰位置标识的，其中，所述子信道干 扰位置标识为
式中，U表示所述检测统计量，且 式中，Hi表示所述第一信道频域响应;Vd-high表示所述检测 口限。
[0018] 于本发明的一实施例中，所述信道均衡模块采用基于MMSE准则的频域信道均衡算 法对所述第=信道频域响应进行频域信道均衡的。
[0019] 如上所述，本发明的一种无线信号的干扰抑制方法和系统，应用于SC-抑MA无线扩 频通信系统。本发明紧密结合了频域信道估计技术与频域信道均衡通信技术，即对信道离 散时域响应增加了基于PDP判决准则的时域降噪处理和基于软阔值的干扰检测的步骤。相 比传统的基于最大时延Lmax的时域抑制噪声方法，基于PDP判决的时域降噪处理可W进一步 减少噪声对系统的影响；同时针对特定单频、窄带电磁干扰的环境，基于软阀值的强干扰检 测处理可W自动侦测特定干扰频率范围，改进的软阀值检测判决根据估计信噪比选取口 限，有效地抑制干扰的功率谱分量，消除了干扰对系统的影响。
【附图说明】
[0020] 图1显示为本发明实施例公开的一种无线信号的干扰抑制方法的流程示意图。
[0021] 图2显示为本发明实施例公开的一种无线信号的干扰抑制方法中的本地频域导频 序列的生成与复用结构示意图。
[0022] 图3显示为本发明实施例公开的一种无线信号的干扰抑制方法中的抗干扰通信的 板块不意图。
[0023] 图4显示为本发明实施例公开的一种无线信号的干扰抑制方法的基于信道PDP的 判决准则的时域降噪的性能曲线示意图。
[0024] 图5显示为本发明实施例公开的一种无线信号的干扰抑制方法的单频抗干扰的性 能曲线示意图。
[0025] 图6显示为基本发明实施例公开的一种无线信号的干扰抑制系统的结构示意图。 [00%]元件标号说明
[0027] SlO ~S50 步骤
[00巧]610 导频序列生成模块
[00巧]620 信道估计模块
[0030] 630 时域降噪和干扰检测模块
[0031] 631 时域降噪子模块
[0032] 632 干扰检测子模块
[0033] 640 干扰抑制模块
[0034] 650 信道均衡模块
【具体实施方式】
[0035] W下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所掲露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可W通过另外不同的具体实 施方式加W实施或应用，本说明书中的各项细节也可W基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，W下实施例及实施 例中的特征可W相互组合。
[0036] 请参阅附图。需要说明的是，W下实施例中所提供的图示仅W示意方式说明本发 明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、 形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件 布局型态也可能更为复杂。
[0037] 本发明的一种无线信号的干扰抑制方法和系统是在紧密结合频域信道估计与均 衡通信技术的基础下，提出的一种具有较强抗干扰能力的信道估计与信道均衡的系统。本 发明采用基于信道PDP^ower Delay Profile,功率延迟谱）的判决准则的时域抑制噪声技 术抑制类白噪声干扰，如AWGN、海杂波等杂波干扰;采用基于软阀值的干扰检测技术，配合 掩码干扰抑制，进一步抑制了单频和窄带的干扰。
[003引实施例1
[0039] 本实施例公开了一种应用于SC-FDMA无线扩频通信系统的无线信号的干扰抑制方 法，用于抑制噪声，并解决特征单频或窄带对系统的干扰。
[0040] 如图1所示，本实施例的无线信号的干扰抑制方法包括：
[0041 ] 步骤Sio，生成本地频域导频序列；
[0042] 本实施例的本地频域导频的生成是参照CDMA(Code Division Multiple Access, 码分多址）的导频生成的设计思路，具体如图2所示。导频符号P通过0VSF(0rthogonal Variable Spreading Factor,正交可变扩频因子)扩频后复用到数据信号中去。采用CDMA 的导频生成设计思路，生成的本地频域导频序列不会暂用独立的时隙资源，简化了帖结构。 [00创如图2所示，导频符号姐长度为1024的Walsh序列进行扩频，在通过Gold序列进行 加扰得到。其中，用于加扰的Gold序列长度为1024,并且采用LTE(L0ng Term Evolution,长 期演进)协议中的生成多项式生成。把经过Gold序列加扰后的复合符号，加入单载波后通过 DFT-S-(FDM(Discrete Fourier Transform-Spread 0抑M，离散傅里叶变换扩频的正交频 分复用多址接入技术)技术实现单载波通信，插入循环前缀CP(切CliC Prefix)后，送入射 频前端。
[0044] 在本实施例中，导频符号p=(l+i)/2,经过长度为M的Walsh序列扩频后，再经过长 度为M的Gold序列加扰后，再乘上功率因子b获得本地频域导频序列。
[0045] 步骤S20，依据所述本地频域导频序列对所述SC-抑MA无线扩频通信系统的信道离 散时域响应对应的频域响应进行LS频域信道估计，得到第一信道频域响应。
[0046] 生成本地频域导频序列后，在无线接收机中采用LS频域信道估计对高强度的频域 干扰进行跟踪、分析和抑制。通过LS频域信道估计的结果进行分析，检测单频、窄带干扰在 频域信道的分布情况；同时将LS频域估计结果变换到时域，选取信道最大路径时延对应的 抽头作为时域白噪声抑制开窗口限。结合信道估计与均衡技术，本实施例的具体的抗干扰 的结构如图3所示。
[0047] 无线接收机的数字前端输出数据通过同步单元且去除循环前缀CP后的单载波符 号.f = [.vi，.V:.....Vw]，其中M为一个离散单载波符号的样点个数。
[004引如图3所示，本实施例的经过信道且去除循环前缀CP后的信号y(n)表示接收的一 个时间域的离散的单载波符号，其中，
岸中，h(n)为信 道离散时域响应;x(n)为发射离散符号;w(n)表示离散且独立的高斯白噪声；@符号表示卷 积运算。并且，信道离散时域响S
式中ai表示路径的增益，1表示不同路 径时延，L表示信道最大路径CIR(化annel Impulse Response,信道冲击响应）。在本实施例 中，一个时间域的离散的单载波符号共有2048个样点，即M=2048。
[0049] 并且，本实施例采用的是LS频域信道估计，因此，需将信道离散时域响应转换为信 道离散频域响应，即对一个时间域的离散的单载波经过DFT (Di screte Four i er Transform,离散傅里叶变换），同时对经过DFT变换的频域数据进行子载波解映射，则第k个 子载波的频域输出可W表示为:Y化）=X化)H化)+W化），0《k《N-l;其中，X表示发送离散符 号的频域响应，W化)表示高斯白噪声的频域响应，H化)表示信道离散频域响应，N表示频域 子载波解映射后的频域样点数。
[0050] 通过LS准则进行频域信道估计，得到信道初步估计后的第一信道频域响应为：
[0051 ]
CD
[0052] 其中，Y化)为接收离散单载波符号频域响应，P化)为本地频域导频序列。
[0053] 步骤S30,对所述第一信道频域响应进行基于信道PDP的判决准则的时域降噪处 理，获得第二信道频域响应;且对所述第一信道频域响应进行基于软阔值的干扰检测，获得 子信道干扰位置标识。
[0054] 从式（1)中不难看出，经过LS频域信道估计后，仍然具有很大的噪声干扰。因此一 般采用在时域上对第一信道频域响应进行降噪处理。
[0055]因此，首先对第一信道频域响应进行 IDFT (Inver SeD is ere teF'ouriei'Transform, 离散傅里叶逆变换)变换，得到第一信道频域响应对应的第一信道时域响应，即：
[0化6]
[0057]目前，由于大部分的CIR能量集中在前面少数L个抽头上，所W比较常用的是通过 归零化信道抽头之外的噪声功率，运样可W-定程度的减少白噪声特性的干扰对系统的影 响，其中，具有白噪声特性的干扰包括服从高斯分布的自由空间噪声，W及服从瑞利分布和 对数正态分布的海杂波干扰。因此假设最大的信道冲激响应抽头长度为Lmax,则经过噪声抑 制后的时域信道响应为：
[0化引
[0059] 其中，Lmax = k+S;LT表示系统的信道环境下的最大多径时延，S表示信号发射带宽， 且时域抑噪算法通常选取最大时延值为CP长度。从上述判决准则可W看出，在当前信道多 径时延小于Lmax时，选取固定的信道时延响应口限往往会引入更多的噪声。其次，在多径时 延较为恶劣，即最大多径时延值较大的时候，如恶劣的市区信道模型，由于较大时延径的信 号能量分布比重往往很小，选取最大的Lmax作为判决口限，虽然获取更多时延信息，但同样 不可避免地引入了更多的噪声。
[0060] 综合W上问题，本实施例提出了改进的基于信道PDP的判决准则的时域降噪处理， 其中，基于信道PDP的判决准则表示为：
[0061 ]
(2)。
[0062] 式中，hDpt(n)为第二信道时域响应，PLs(n)为LS频域信道估计的时域功率时延谱，P 为功率谱口限值，功率谱口限值P的取值大小决定于本地频域导频序列的平均功率，即 2巧I巧叫2抗2;其中，E[ I P(k) 12]表示本地频域导频序列的平均功率，表示场景的噪声 功率。
[0063] 再对第二信道时域响应hnpt(n)进行DFT变换，从而获得第二信道频域响应出化）。
[0064] 进一步地，本地频域导频序列的平均功率为：
[0065] E[ Ip化）|2]=b ? E[ |Yi化）鬥；(3)
[0066] 式中，b为导频功率因子，由于接收信号yi(n)功率被调制为单位1，依据上式可得 到地频域导频序列的功率为b。噪声功率表示为：
[0067]
(4)
[0068] 进一步地，本实施例为了实现针对不同信噪比的环境下的干扰抑制，还提出了对 第一信道频域响应基于软阔值的干扰检测。其在高信噪比和低信噪比环境下采用不同的口 限值进行干扰抑制，从而可W提高在低信噪比情况下的干扰抑制性能。选取特定口限值V， 设定检测统计量U对经过LS频域信道估计后获得的第一信道频域响应进行检测和判决，从 而得到单频、窄带干扰的频域物理层子的子信道干扰位置标识：
[0069] 俄
[0070] 「 n 6)
[0071]
[0072] 式中，出化)表示第一信道频域响应。
[0073] 在本实施例中，在信道处于高信噪比的环境下，即SNRest〉0dB，设定检测口限为 Vd-high，对检测统计量U进行分析，对高于口限值的强干扰子信道加 W区分，判定规则为：
[0074]
[0075] 同理，在信道处于低信噪比的环境下，采用低信噪比检测口限Vd-i?，对干扰进行检 测判决。式中sc_index化)为子信道干扰位置标识若当前子信道统计量大于口限，则标记0， 否则标记1。
[0076] 步骤S40,对所述第二信道频域响应依据所述子信道干扰位置标识进行掩码干扰 抑制，得到第=信道频域响应。
[0077] 将获得的子信道干扰位置标识sc_index作为快速干扰抑制的条件，抑制干扰后获 得第=信带麻城麻廊.
[007引 （7)
[0079] 步骤S50,对所述第=信道频域响应进行频域信道均衡。
[0080] 本发明采用频域均衡，W避免复杂的矩阵运算，基于现有高效IP核算法模块，有效 地降低信道均衡的实现复杂度。基于MMSE准则的频域信道均衡算法可W表示为：
「 1 (8)
[0081]
[0082] 其中，SNRest是当前接收符号的估计信噪比，YD(k)为离散数据符号经过均衡后输 出的频域响应，Yi化)为离散数据符号的输入频域响应，//,'(A:)为出化)的复共辆。并且，由公 式(3)和公式(4)，估计信噪比SNRest可W表示为：
[0083]
[0084] 需要注意的是，上面方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可W合并为一个 步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的 保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改 变其算法和流程的核屯、设计都在该专利的保护范围内。
[0085] 进一步地，为了验证本实施例的无线信号的干扰抑制方法的噪声抑制和单频抗干 扰性能，使用Matlab工具搭建了系统仿真平台，并对仿真结果进行分析。本次仿真是针对 SC-FDMA无线扩频通信系统，分别在AWGN信道模型和衰落信道模型中进行时域降噪性能和 干扰抑制性能进行的。其中，SC-FDMA无线扩频通信系统的相关配置参数详见下表1;衰落信 道模型采用典型的乡村模型(cost207RAx6)信道模型，其参数配置详见下表2。
[0086] 表1系统相关配置参数
[0087
[0088
[0089
[0090] 并且，本次仿真的SC-抑MA无线扩频通信系统还会受到单频干扰。单频干扰是指使 用单个正弦波或者多个正弦波的干扰信号。本次仿真是在7.68MHz的信号带宽内，对每个循 环单载波符号，产生一个频点随机的干扰，迭加在该符号上，干扰的功率预先设定。本次仿 真的干扰模型为：
。其中，I为干扰信号，f是 随机产生的干扰的频率值，k是数据点序号，f S = 15.3 6 M化，表示系统采样频率；B W = 7.68MHz，表示信号带宽。
[0091] 时域降噪性能的仿真是仿真在降噪处理前后的不同信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR)的LS估计最小均方误差(Mean Square Error，MSE)。并且，为了验证本实施例提 出的时域降噪处理的性能，本次时域降噪性能的仿真分别在AWGN信道模型和衰落信道模型 下进行，分别采用传统固定CI則寸延窗口降噪和本实施例的基于信道PDP的判决准则的时域 降噪。本次时域降噪性能的仿真结果如图4所示。从图4中通过对比可W观察发现，在AWGN信 道模型和典型的衰落信道模型的环境下，采用本实施例提出的基于信道PDP的判决准则的 时域降噪处理对白噪声的抑制效果更优。
[0092] 单频抗干扰性能的仿真是仿真在不同的信干比下的误比特率的数值。并且，为了 验证本实施例提出的抗干扰处理的性能，分别仿真出经过本实施例抗干扰处理的误比特率 曲线图和不经过本实施例抗干扰处理(基于软阔值的干扰检测和掩码干扰抑制）的误比特 率曲线图，W方便对比。本次抗干扰性能的仿真结果如图5所示。从图5中通过对比可W观察 发现，在误码率为1(T 3水平时，通过本实施例的单频抗干扰处理（I-Cancellation)后，系统 性能有8.6地的增益。
[0093] 实施例2
[0094] 本实施例公开了一种无线信号的干扰抑制系统，应用于SC-抑MA无线扩频通信系 统。本实施例的无线信号的干扰抑制系统主要用于抑制噪声，并解决特征单频或窄带对系 统的干扰。
[00%]如图6所示，本实施例的无线信号的干扰抑制系统包括：
[0096] 导频序列生成模块610,用于生成本地频域导频序列。导频序列生成模块610参照 CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址）的导频生成的设计思路，具体如图2所 示。导频符号P通过〇VSF(0;rthogonal化riable Spreading Factor,正交可变扩频因子）扩 频后复用到数据信号中去。采用CDMA的导频生成设计思路，生成的本地频域导频序列不会 暂用独立的时隙资源，简化了帖结构。
[0097] 信道估计模块620，用于依据所述本地频域导频序列对所述SC-抑MA无线扩频通信 系统的冲击响应对应的频响函数进行LS频域信道估计，生成第一信道频域响应：
[0098] 对接收的一个时间域的离散的单载波符号进行DFT变换，从而获得信道离散频域 响应H化）；再通过通过LS准则进行频域信道估计，得到信道初步估计后的第一信道频域响 应为：
[0099]
(1)
[0100] 其中，Y化)为接收离散单载波符号频域响应，P化)为本地频域导频序列。
[0101] 时域降噪和干扰检测模块630,用于对所述第一信道频域响应进行时域降噪处理 和干扰检测，并生成第二信道频域响应和子信道干扰位置标识。
[0102] 其中，时域降噪和干扰检测模块630包括时域降噪子模块631和干扰检测子模块 632：
[0103] 时域降噪子模块631用于对所述第一信道频域响应进行基于信道PDP的判决准则 的时域降噪处理，得到所述第二信道频域响应：
[0104] 首先，对第一信道频域响应进行IDFT变换，得到第一信道频域响应出化)对应的第 一信道时域响应也s(?);
[01化]其次，再对第一信道时域响应进行基于信道PDP的判决准则的时域降噪处 理，得到所述第二信道时域响应hDpt(n):
[0106]
(2)
[0107] 式中，hDpt(n)为第二信道时域响应，PLs(n)为LS频域信道估计的时域功率时延谱，P 为功率谱口限值，功率谱口限值P的取值大小决定于本地频域导频序列的平均功率，即 2巧I化叫2权2 ;其中，E[ I P(k) 12]表示本地频域导频序列的平均功率，為2表示场景的噪声 功率。
[0108] 最后，对第二信道时域响应hept(n)进行DFT变换，从而获得第二信道频域响应出 化)。
[0109] 干扰检测子模块632用于对所述第一信道频域响应进行基于软阔值的干扰检测， 生成所述子信道干扰位置标识。其在高信噪比和低信噪比环境下采用不同的口限值进行干 扰抑制，从而可W提高在低信噪比情况下的干扰抑制性能。干扰检测子模块632选取特定口 限值V，设定检测统计量U对经过LS频域信道估计后获得的第一信道频域响应化化)进行检 测和判决，从而得到单频、窄带干扰的频域物理层的子信道干扰位置标识：
[0110] 巧）
[0111] 「 n 6)
[0112]
[0113] 干扰抑制模块640,用于对所述第二信道频域响应依据所述子信道干扰位置标识 进行掩码干扰抑制，生成第=信道频域响应：
[0114] 干扰抑制模块640将获得的子信道干扰位置标识sc_index作为快速干扰抑制的条 件，抑制干扰后获得第=信道频域响应：
[0115]
(7)
[0116] 信道均衡模块650,用于对所述第=信道频域响应进行频域信道均衡。
[0117] 本实施例采用频域均衡，W避免复杂的矩阵运算，基于现有高效IP核算法模块，有 效地降伊倍诺+ 々縮的立础包巫賠赏平丽W准刪的硕域信道均衡算法可W表示为； (8)
[011 引
[0119] 此外，为了突出本发明的创新部分，本实施例中并没有将与解决本发明所提出的 技术问题关系不太密切的单元引入，但运并不表明本实施例中不存在其它的单元。
[0120] 不难发现，本实施例为与第一实施例相对应的系统实施例，本实施例可与第一实 施例互相配合实施。第一实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，为了减少 重复，运里不再寶述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在第一实施例中。
[0121] 综上所述，本发明的一种无线信号的干扰抑制方法和系统，应用于SC-抑MA无线扩 频通信系统。本发明紧密结合了频域信道估计技术与频域信道均衡通信技术，即对信道离 散时域响应增加了基于PDP判决准则的时域降噪处理和基于软阔值的干扰检测的步骤。相 比传统的基于最大时延Lmax的时域抑制噪声方法，基于PDP判决的时域降噪处理可W进一步 减少噪声对系统的影响；同时针对特定单频、窄带电磁干扰的环境，基于软阀值的强干扰检 测处理可W自动侦测特定干扰频率范围，改进的软阀值检测判决根据估计信噪比选取口 限，有效地抑制干扰的功率谱分量，消除了干扰对系统的影响。所W，本发明有效克服了现 有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0122] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人±皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因 此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所掲示的精神与技术思想下所完 成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1. 一种无线信号的干扰抑制方法，应用于SC-FDMA无线扩频通信系统，其特征在于，所 述无线信号的干扰抑制方法包括： 生成本地频域导频序列； 依据所述本地频域导频序列对所述SC-FDMA无线扩频通信系统的信道离散时域响应对 应的频域响应进行LS频域信道估计，得到第一信道频域响应； 对所述第一信道频域响应进行基于信道PDP的判决准则的时域降噪处理，获得第二信 道频域响应;且对所述第一信道频域响应进行基于软阈值的干扰检测，获得子信道干扰位 置标识； 对所述第二信道频域响应依据所述子信道干扰位置标识进行掩码干扰抑制，得到第三 信道频域响应； 对所述第三信道频域响应进行频域信道均衡。2. 根据权利要求1所述的无线信号的干扰抑制方法，其特征在于:所述本地频域导频序 列是通过将导频符号由正交可变扩频因子扩频，并通过GOLD序列进行加扰而生成的。3. 根据权利要求2所述的无线信号的干扰抑制方法，其特征在于:所述正交可变扩频因 子采用长度为1024的Walsh序列。4. 根据权利要求1所述的无线信号的干扰抑制方法，其特征在于:所述第二信道频域响 应是先将所述第一信道频域响应经过IDFT变换，转换为时域的第一信道时域响应;再基于 信道rop的判决准则进行时域降噪处理获得第二信道时域响应，最终经过DFT变换到频域而 生成的;其中，基于信道rop的判决准则为式中，1^表示所述第二信道时域响应；|,5:表示所述第一信道时域响应;Pls表示LS频域 信道估计的时域功率时沿谱，P表示功率谱门限值。5. 根据权利要求4所述的无线信号的干扰抑制方法，其特征在于:所述功率谱门限值P 由所述本地频域导频序列的平均功率和噪声功率决定。6. 根据权利要求4所述的无线信号的干扰抑制方法，其特征在于:所述子信道干扰位置 标识是计算检测统计量，并根据估计信噪比水平，选取对应的检测门限;将所述检测统计量 与所述检测门限进行比较而生成的；其中，所述子信道干扰位置标识为，(Xk彡N-1 ;U表示所述检测统计量， <k<N-l，出表示所述第一信道频域响应;V表示所述检测门限。7. 根据权利要求6所述的无线信号的干扰抑制方法，其特征在于:所述第三信道频域响 应是将所述第二信道频域响应依据所述子信道干扰位置标识进行掩码干扰抑制而获得的：;其中，Hc表示所述第三信道频域响应;H 2表示 所述第二信道频域响应。8. 根据权利要求1所述的无线信号的干扰抑制方法，其特征在于:所述对所述第三信道 频域响应进行频域信道均衡的步骤是采用基于MMSE准则的频域信道均衡算法来实现的。9. 一种无线信号的干扰抑制系统，应用于SC-FDMA无线扩频通信系统，其特征在于:所 述无线信号的抑制系统包括： 导频序列生成模块，用于生成本地频域导频序列； 信道估计模块，用于依据所述本地频域导频序列对所述SC-FDMA无线扩频通信系统的 冲击响应对应的频响函数进行LS频域信道估计，得到第一信道频域响应； 时域降噪和干扰检测模块，用于对所述第一信道频域响应进行时域降噪处理和干扰检 测，并获得第二信道频域响应和子信道干扰位置标识； 干扰抑制模块，用于对所述第二信道频域响应依据所述子信道干扰位置标识进行掩码 干扰抑制，得到第三信道频域响应； 信道均衡模块，用于对所述第三信道频域响应进行频域信道均衡。10. 根据权利要求9所述的无线信号的干扰抑制系统，其特征在于:所述时域降噪和干 扰检测模块包括： 时域降噪子模块用于对所述第一信道频域响应进行基于信道rop的判决准则的时域降 噪处理，得到所述第二信道频域响应； 干扰检测子模块，用于对所述第一信道频域响应进行基于软阈值的干扰检测，生成所 述子信道干扰位置标识。11. 根据权利要求10所述的无线信号的干扰抑制系统，其特征在于:基于信道PDP的判 决准则为式中，11￥表示第二信道时域响应d;s表示所述第一信道频域响应对应的第一信道时域 响应;Pls表示LS频域信道估计的时域功率时沿谱，P表示功率谱门限值;且所述功率谱门限 值P由所述本地频域导频序列的平均功率和噪声功率决定。12. 根据权利要求10所述的无线信号的干扰抑制系统，其特征在于:所述干扰检测子模 块是通过计算检测统计量，并将所述检测统计量与检测门限进行比较而生成所述子信道干 扰位置标识的，其中，所述子信道干扰位置标识为N-1;式中，U表示所述检测统计量，式中，Hi表示所述第 一信道频域响应;Vd-hlgh表示所述检测门限。13. 根据权利要求9所述的无线信号的干扰抑制系统，其特征在于:所述信道均衡模块 采用基于MMSE准则的频域信道均衡算法对所述第三信道频域响应进行频域信道均衡的。
【文档编号】H04B1/7107GK105827274SQ201610139765
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】张龙, 田朝阳, 杜翀, 朱峰芹
【申请人】中国科学院上海高等研究院