基于相关运算的低信噪比盲源分离抗干扰算法*
2021-08-06朱宏鹏
通信技术 2021年7期
关键词:信号
曹 越,张 杭,朱宏鹏,秦 媛,李 炯
(1.陆军工程大学,江苏 南京 210007;2.航天工程大学,北京 101416)
0 引 言
卫星通信信道具有开放性,因此容易遭受干扰。虽然扩展频谱技术可以抗干扰,但其干扰容限取决于扩频增益,导致其抗干扰能力受限于频谱资源[1]。利用盲源信号分离技术,可以在不占用额外频率资源和功率资源的条件下,通过将干扰与期望的通信信号分离,实现干扰消除,从而有效地提高通信系统的抗干扰性能,干扰容限甚至可以达到30 dB以上[2-3],因此可用于卫星通信抗干扰。有研究表明,盲源分离技术也可用于扩频通信抗干扰,此时系统的干扰容限是扩频增益取得的干扰容限和盲源分离取得的干扰容限之和,非常有利于对抗强干扰[4]。例如,当扩频增益为40 dB时,两者之和的干扰容限可达70 dB以上。
但是传统盲源分离算法的分离性能对信噪比很敏感,当信噪比低于10 dB时,分离性能下降明显[5]。卫星通信因传输距离远导致观测信号非常微弱,因此接收端的信噪比很低[6],并且对于直接序列扩频通信信号,解扩前的接收信噪比甚至为负值[7]。这就限制了盲源分离技术在卫星通信和扩频通信系统中的抗干扰应用,也由此带来了挑战。
关于低信噪比盲源分离,目前已有部分研究成果。文献[8]利用现代时间序列分析方法(Modern Time Series Analysis Methods,MTSSAM),建立了输出信号的自回归移动平均(Auto-Regression and Moving Average,ARMA )新息模型,并给出了一种基于多维线性最小二乘法的信号滤波算法,仿真试验表明,该算法收敛且稳定,可以在信噪比为7.627 1 dB时有效地恢复源信号的波形。……
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