張兆輝

摘 要：近年來，我國的經(jīng)濟處在不斷的發(fā)展之中，而伴隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的科學技術也在不斷地進步。當前，擴譜通信技術已經(jīng)成為了現(xiàn)代信號處理的一種主流方式，擴譜通信技術有著許多的優(yōu)越性，比如說其信息隱藏能力很強，而且擴譜通信技術也十分易于組網(wǎng)。當前我國的電磁環(huán)境變得越來越復雜，所以為了能夠使得復雜電磁環(huán)境中的通信信號得到很好地處理，就將擴譜通信抗干擾技術應用到了現(xiàn)代的信號處理之中。本文就擴譜通信抗干擾技術在現(xiàn)代信號處理中的應用進行了一定的研究。

關鍵詞：擴譜通信技術；抗干擾；信號處理；應用

1 引言

當前是一個信息時代，我們生活中充斥著各種各樣的信息，而信號是信息的一個重要載體，它承載著許許多多的信息，所以對信號的處理就顯得尤為重要。信號處理是獲取的信息的一個途徑，如果不能夠對信息加以有效的處理，那么它所承載的信息也是毫無意義的。當前許多對信號進行處理的方式都不能夠很好地避免干擾，而將擴譜通信抗干擾技術應用到信號處理中就可以很好地解決這一問題，所以對擴譜通信抗干擾技術在信號處理中的應用進行研究是非常有必要的。

2 基于盲源分離的直接序列擴譜抗干擾研究

2.1 盲源分離原理

現(xiàn)代信號處理是一個熱門的研究領域，而擴譜抗干擾技術也有著許許多多的分類，所謂盲源分離主要是在未知信道、無法直接觀察源信號或僅存在少量信道信息的條件下，將混合在一起的信號借助一定的手段進行有效分離的技術。在盲源分離過程中，信號的混合一般是通過掌握部分知識的信道來完成，該信道一般具有相關性、非高斯性、非平穩(wěn)性等特點。在實際使用過程中，大部分信號都是多個源信號的混合。一般而言，在這些混合信號中，都包含著擴譜信號與干擾信號，而擴譜信號和常見的干擾信號之間是有著獨立的統(tǒng)計性的，正是由于它們具有獨立統(tǒng)計性，所以才使得它們能夠滿足盲源分離的要求。

2.2 盲源分離方法

隨著盲源分離理論的出現(xiàn)，大部分研究人員借助各種類型的迭代算法及對照函數(shù)，研發(fā)出了大量的盲源分離優(yōu)秀算法。目前，二階盲辨識算法、特征矩陣聯(lián)合對角化算法、快速不動點獨立分貨分析及二階非平穩(wěn)源信號分離是比較常用的分離方法。通過盲源分離，可以有效的分離出混合信號中的擴譜信號與干擾信號，分離出干擾信號之后再對其進行處理，使得擴譜信號能夠得到有效的傳遞，從而增強了擴譜通信的抗干擾能力。

3 基于盲源分離的跳頻通信抗干擾研究

3.1 跳頻通信及面臨的主要干擾

目前跳頻通信已經(jīng)成為保密通信和軍用的主要方式。在跳頻通信中，一般要求通信收發(fā)雙方事先約定好跳頻圖案和同步算法，并按照預先設定好的跳頻圖案和同步算法進行信息的傳播。由于跳頻通信載頻會隨著時間的推移而不斷發(fā)生改變，這樣就會使非目標接收方無法準確掌握載頻的變化，從而降低了截獲跳頻信號的可能。此外，跳頻通信還能夠實現(xiàn)多用戶多址接入，從而提高了信息傳輸?shù)谋Ｃ苄浴?/p>

跳頻通信面臨的干擾一般可以劃分為兩大類，分別是相關干擾和非相關干擾。而非相關干擾與通信信號僅存在比較小的相關性，甚至不存在相關性。在跳頻信號中，非相關干擾先驗信息需求較少，而且具有良好的干擾效果，因此成為現(xiàn)在比較常用的方法。

3.2 提高跳頻通信抗干擾的措施

一般而言，調頻載頻的偽隨機跳變會對信號統(tǒng)計的獨立性產(chǎn)生一定的影響，為了能夠消除這種影響，可以將接收到的調頻信號進行解跳及濾波處理，進行解跳及濾波處理之后再進行混合矩陣的分離迭代，然后設計出基于盲源分離的調頻通信抗干擾算法。經(jīng)過實驗和測試發(fā)現(xiàn)，這種基于盲源分離的調頻抗干擾算法具有很好的有效性和魯棒性。調頻信號與常見的干擾信號時頻分別是不相同的，所以根據(jù)這一特性提出來相應的抗干擾算法，然后又將矩陣進行聯(lián)合對角化，從而將跳頻信號與干擾信號進行分離，結果表明，該算法能夠有效地減少噪聲和干擾信號的功率，從而起到良好的抗干擾效果。基于盲源分離的跳頻通信抗干擾技術也是一種非常有效的抗干擾方式，它對于現(xiàn)代信號處理有著非常重要的意義。

4 基于多形態(tài)自學習的壓縮感知跳頻通信抗干擾研究

4.1 壓縮感知跳頻通信抗干擾的表現(xiàn)

直接序列擴譜抗干擾技術和跳頻通信抗干擾技術都是非常有效的擴譜通信抗干擾技術，除了這兩種技術之外，還有基于多形態(tài)自學習的壓縮感知跳頻通信抗干擾技術也常常被應用于現(xiàn)代的信號處理之中。因為跳頻信號的時頻分布是隨著載頻的偽隨機跳變而不斷變化的，而常見的干擾都有著自己的時頻特征，利用這些時頻特征的差異可以找到干擾信號。要想對干擾信號進行有效的屏蔽，必須要深入挖掘各種類型信號的特征，了解了這些信號的特征之后，就可以區(qū)分哪些是干擾信號哪些是擴譜通信信號。

4.2 提高壓縮感知跳頻通信抗干擾的措施

基于自學習的壓縮感知調頻通信抗干擾技術首先是對常見干擾信號的時頻分布特征加以研究，然后再根據(jù)調頻信號和干擾信號的形態(tài)特征來建立起相應的稀疏表達域。了解了常見干擾信號的稀疏表達域之后，這里以掃頻干擾為例，再設計出一種與之相匹配的非線性變換，這樣就可以進行實時的掃描，進而通過自學習來獲得掃頻干擾壓縮感知字典。當前，尋找更加匹配信號特征的表達方式是信號處理發(fā)展的一個重要趨勢，所以說從信號自身出發(fā)，然后再去尋找相應的結構特征，是一個很好的研究思路?；谧詫W習的稀疏域對于信號的內(nèi)在結構特征可以進行充分的表示，再加之當前我國的圖像設備也越來越多的被應用在了信號處理之中，可以對這些圖像設備加以充分的利用，進而實現(xiàn)對于稀疏域的研究。對于擴譜通信抗干擾技術的研究遠不止于此，但是我國當前的研究與國外仍然存在著一定的差距，所以必須要對擴譜通信抗干擾技術在現(xiàn)代信號處理中的應用進行深入的研究。

5 結語

本文對擴譜通信抗干擾技術在現(xiàn)代信號處理之中的應用進行了一定的研究，總結了當前基于盲源分離的直接序列擴譜抗干擾研究、基于盲源分離的跳頻通信抗干擾研究和基于多形態(tài)自學習的壓縮感知跳頻通信抗干擾研究，以期能夠為我國的現(xiàn)代信號處理研究做出一定的參考，同時也希望我國的擴譜通信抗干擾研究實現(xiàn)新的發(fā)展。

參考文獻：

[1]杜洋，董彬虹，趙巖等.信息驅動DS/FH通信系統(tǒng)性能分析[J].信號處理，2015，31（05）：514-520.

[2]齊鵬，張宇，任濱等.基矛F(xiàn)PGA的擴頻警報信號處理器的設計[J].電子設計工程，2011，19（20）：169-172.

[3]王頂，李鵬飛，王永生等.多子信道擴譜系統(tǒng)及其抗干擾性能[J].西北工業(yè)大學學報，2011，29（06）：965-970.