自适应干扰抵消器算法的仿真与实现

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随着现代无线通信技术的发展,空间信道逐渐拥挤,电磁兼容问题随之而来。在军事通信中,同平台上往往存在着多部收发设备,收发天线之间的距离十分接近,本地发射机的发射信号会对接收机造成干扰,导致接收机减敏甚至阻塞,影响正常通信。常见的解决方案有频率管理、天线布局和加入滤波器。同时,出于对通信安全的保障,军事通信中往往都采用了跳频通信技术,在快速变化的频率下解决同址干扰问题,自适应干扰抵消技术是一种行之有效的解决方法。本文首先介绍了自适应干扰抵消技术的产生缘由和背景,并对该技术的国内外发展现状进行了介绍。面对同址干扰问题,在模拟域中进行干扰抵消效果显著,本文对比分析几种目前常用的模拟域干扰抵消方法,并最终选择了正交矢量合成的自适应干扰抵消方法,根据该原理进行仿真并设计了自适应干扰抵消器。自适应干扰抵消器的控制问题一直以来都是干扰抵消技术的难点,为了更好地解决这一问题,我们把对自适应干扰抵消器的控制问题从思想层面转化为对于最优干扰抵消解的全局寻优问题,并将自适应干扰抵消器的搜索空间移植到MATLAB中,针对自适应干扰抵消器的性能要求、硬件特征约束以及搜索空间的数据特征,提出了直接搜索算法和启发式搜索算法两种方案,并对其中具有代表性的模式搜索算法、遗传算法和模拟退火算法进行仿真对比。由于自适应干扰抵消器的搜索空间十分复杂,存在非常多的极小值点,普通算法极易陷入局部最优,模拟退火算法由于其在一定概率上可以接受较差解,在搜索过程中往往更具有大局观,容易跳出局部最优,最终出于对收敛速度、收敛精度和干扰抵消器性能需求的综合考虑,选择了模拟退火算法,并对该算法进行了改良,将改良后的模拟退火算法应用于干扰抵消器中,能够在30MHz~512MHz很好地完成干扰抵消,干扰抵消比达到40dB以上。
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