Suppresion of NB interference in SS systems via adaptation and double matching a receiver

• Autorzy: Pawelec J. J.

Warianty tytułu

PL

Tłumienie zakłóceń wąskopasmowych w systemach z rozproszonym widmem drogą adaptacji i podwójnego dopasowania odbiornika

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A survey of methods used for narrow-band (NB) interference suppression (filtration, compensation, cutting out) in the spread spectrum systems, particularly of DS-CDMA is carried out. It has been shown that these methods seem to be effective but no one is optimal and many are invasive. That is why we propose a new method, which is not invasive and optimal or at least asymptotically optimal. It is based on maching of a receiver structure both to the signal shape and to interference spectrum (hence its name: double-matched). If the interference is unknown, an adaptation technique is used, which estimates the interference (hence the term - assymptotically). Practically for the typical interference occupying not less than 10% of the signal spectrum the results obtained are near the optimal ones. The required order of the adaptive filter (FIR) is not high and the admissiable mean time of interference fluctuations is of order of 1/B, where B - is the interference bandwidth. The gain obtained in comparison with not double-matched receivers reaches 10-20 dB depending on the interference-to-signal bandwidths ratio. The weak point of the method is its large delay and small gain for the very narrow-band interference (of order of 1% of signal spectrum).

PL

Dano krótki przegląd metod tłumienia (filtracji, wycinania, kompensacji) zakłóceń wąskopasmowych w systemach z rozproszonym widmem, w szczególności DS-CDMA. Wykazano, że stosowane dotąd metody są w niektórych przypadkach bardzo efektywne, w szczególności metody nieliniowe. Żadna jednak nie jest doskonała, np. wycinanie zakłóceń cechuje duża inwazyjność w stosunku do sygnału użytecznego, jeśli interferencja jest umiarkowanie wąskopasmowa. Z tego względu zaproponowano nową metodę, zwaną podwójnie dopasowaną z adaptacją, która nie jest inwazyjna, natomiast jest asymptotycznie optymalna w zakresie metod liniowych. Asymptotyczność odnosi się do czasu poznawania procesu zakłóceń i do rzędu filtru adaptacyjnego (muszą być niewielkie). W praktyce dla typowych zakłóceń zajmujących nie mniej niż 10% widma sygnału uzyskuje się wyniki bliskie optymalnych dla filtrów zaledwie kilkustopniowych i dla średnich czasów fluktuacji zakłóceń nie przekraczających odwrotności pasma odbioru. Zyski w stosunku do konwencjonalnych detektorów (nieadaptacyjnych i niedopasowanych podwójnie) wynoszą w tych warunkach kilkanaście decybeli (stosunek mocy sygnał interferencja). Wadą metody jest mała efektywność i duże opóźnienia dla zakłóceń bardzo wąskopasmowych, rzędu 1% widma sygnału.

Słowa kluczowe

EN

spread spectrum systems; DS-CDMA; narrow-band interference suppression; double matching; adaptation

PL

systemy z rozproszonym widmem; zakłócenia wąskopasmowe; tłumienie zakłóceń

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 53, nr 2-3
• Strony: 85--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pawelec J. J.

• Military Communication Institute, 05-130 Zegrze, Poland,

Bibliografia

• [1] A. Viterbi, Myths and realities of spread spectrum communication systems, IEEE Comm. Magazine, May 2002.
• [2] H. Van Trees, Detection, Estimation and Modulation Theory, Wiley 2001.
• [3] S. Haykin, Adaptive Filters Theory, Prentice Hall 1996 (also Blind Deconvolution, 1994).
• [4] E. Lee and D. M esserschmitt, Digital Communications, Kluwer 1995.
• [5] L. Rusch and H. Poor, Narrowband interference suppression in CDMA spread spectrum communications, IEEE-VT, v.42, February 1994 (pp. 1969-1979).
• [6] J. Yuan and J. Lee, "Narrowband interference rejection in DS/CDMA systems using adaptive (QRD-LSL)-based nonlinear ACM interpolators", IEEE-VT, v. 52, March 2003 (pp.374-379).
• [7] J. Pawelec and R. Piotrowski, "Optimum filtration of NB interference in DS/CDMA satellite systems", Int. Jour. Sat. Com. Networking, v.21, January 2003 (pp.119-125).
• [8] J. Ketchum and J. Proakis, Adaptive algorithm for estimating and suppressing narrowbanl interference in spread spectrum systems, IEEE-COM, v.30, May 1982 (pp. 913-924).
• [9] L. Li and L. Milstein, Rejection of pulsed CW interference in spread spectrum signals using complex adaptive filters, IEEE-COM, v. 31, January 1983 (pp.10-20).
• [10] E. Masry, Closed-form analytical resultsfor the rejection ofnarrowband interference in spread spectrum systems -part II: Linear interpolation systems, IEEE-COM, v. 33, January 1985 (pp. 10-19).
• [11] R. Vijayan and H. Poor, Nonlinear techniques for interference suppression in spread spectrum systems, IEEE-COM, v. 38, July 1991 (pp. 1060-1065).
• [12] S. Haykin, Adaptive digital communication receivers, IEEE Communications Magazine, December 2000 (pp. 106-114).
• [13] J. Pawelec, “An adaptive non-AWGNSSMA receiver", IEEE Communications Magazine, v.40, August 2002 (pp. 126-127).
• [14] J. Pawelec and M. Bykowski, Resistance of Viterbi chain against NB interference, NATO Reg. Conf. on Military Com. and Inform. Techn., Zegrze, October 2003.