兼容多种阵列天线的抗干扰处理方法和空域滤波器技术

技术编号:15111771 阅读:121 留言:0更新日期:2017-04-09 02:28
本发明专利技术提出的一种兼容多种阵列天线的抗干扰处理方法和空域滤波器,将抗干扰处理的空域滤波器分解成多个子空域滤波器,来达到兼容多种阵列天线的目的,减少硬件逻辑资源的使用。本发明专利技术的方法包括:对多路AD采样输出的中频信号分别进行N点FFT变换,得到各路频域数据;FFT变换之后,对各路频域数据分别进行带通滤波;根据兼容的阵列天线的种类,若兼容W种阵列天线,则将各路带通滤波后的数据分成W组频域数组,分别进行空域滤波;对空域滤波后的频域数据进行N点IFFT变换,输出经过抗干扰处理的时域中频数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星导航信号处理
,特别是涉及一种兼容多种阵列天线的抗干扰处理方法和以及实现所述抗干扰处理方法的空域滤波器。
技术介绍
目前全球卫星导航定位系统(GNSS)主要有中国北斗定位系统(BD2)、美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS)和欧洲伽利略卫星定位(Galileo)系统。它们的主要工作是为军事和民用提供定位、测速、授时、导航等业务。卫星导航在社会生产生活和军事领域起到了越来越重要的作用,从民用日常定位到军用精确制导,都离不开卫星导航。但由于种种原因,卫星信号落地功率一般非常微弱,很容易受到外界信号干扰,包括窄带干扰、宽带干扰和相干干扰等,因此卫星导航接收设备的抗干扰性能是其关键指标之一。若卫星导航接收设备的抗干扰能力不够,可能导致接收设备在复杂电磁环境下不能正常工作。目前,自适应调零天线技术是提高卫星导航系统抗干扰能力的一种主要方法,采用阵列天线和自适应波束形成算法结合,来消除压制性干扰信号,还原出可用的卫星导航信号,从而提高卫星导航接收机抵抗复杂电磁干扰的能力。由于尺寸、功耗的原因,在实际应用中,存在各种阵列天线,常用的是单模阵列天线和双模阵列天线。现有技术中,对于单模阵列天线和双模阵列天线的信号的抗干扰处理需要采用各自的抗干扰处理模块和方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足,提出一种兼容多种阵列天线的抗干扰处理方法以及实现所述抗干扰处理方法的空域滤波器,将抗干扰处理的空域滤波器分解成多个子空域滤波器,来达到兼容多种阵列天线的目的,减少硬件逻辑资源的使用。本专利技术的技术方案是:1.一种兼容多种阵列天线的抗干扰处理方法,其特征在于,包括以下步骤:1)对多路AD采样输出的中频信号分别进行N点FFT变换,得到各路频域数据,其中N大于0的常数;2)FFT变换之后,对各路频域数据分别进行带通滤波;3)根据兼容的阵列天线的种类,若兼容W种阵列天线,则将各路带通滤波后的数据分成W组频域数组,分别进行空域滤波;4)对空域滤波后的频域数据进行N点IFFT变换,输出经过抗干扰处理的时域中频数据。2.所述步骤2)中,所述带通滤波包含:每路相邻频域数据频谱间隔为2π/N;并根据信号中频值和带宽,计算带外数据位置,进行置0操作,去除带外干扰。3.所述步骤3)中,所述兼容的阵列天线包括单模阵列天线和双模阵列天线,根据阵列天线结构,将各路带通滤波后的数据分成M1个和M2个数据,组成两个频域数组,分别进行空域滤波。4.对于包含阵元数为M的一个阵列天线的单模阵列天线,所述空域滤波是除主路外把剩余M-1路分成两个M1和M2阵元,分别空域滤波,然后两个空域滤波的输出相加,得到M阵元的空域滤波输出;对于包含阵元数分别为M1和M2的两个阵列天线的双模阵列天线,所述空域滤波是分解成2个子空域滤波,分别选取各自的主路,除各自的主路外分别空域滤波,得到两个子空域滤波的输出,分别为M1和M2的两个阵列天线的空域滤波输出;其中,M=M1+M2-1。5.一种实现兼容多种阵列天线抗干扰处理方法的空域滤波器,其特征在于,包括W个子空域滤波器,所述W个子空域滤波器分别包括频域数组接收模块、权系数更新模块、滤波模块以及选通器模块,所述W个频域数组接收模块分别接收经带通滤波后分成的W组频域数据,经各自的滤波模块分别进行空域滤波,然后经选通器选通,其输出信号去进行IFFT变换;所述权系数更新模块用于分别将更新的权系数输入滤波模块。6.所述子空域滤波器包括两个子空域滤波器,所述第一子空域滤波器包括第一频域数组接收模块、第一权系数更新模块、第一滤波模块、第一选通器,所述第二子空域滤波器包括第二频域数组接收模块、第二权系数更新模块、第二滤波模块、第二选通器;所述第一频域数组接收模块、第二频域数组接收模块分别接收经带通滤波后分成的两组频域数据,当支持包含阵元数分别为M1和M2的两个阵列天线的双模阵列天线时,各选取其中一路为主路信号,其余各路信号分别输入第一滤波模块、第二滤波模块,所述第一滤波模块、第二滤波模块的输出信号分别被各自的主路信号相减后经第一选通器、第二选通器输入第一权系数更新模块、第二权系数更新模块;当支持包含阵元数为M的一个阵列天线的单模阵列天线时,选取其中一路为主路信号,其余各路信号分别输入第一滤波模块、第二滤波模块,所述第一滤波模块、第二滤波模块的输出信号相加后再被所述主路信号相减,然后分别经第一选通器、第二选通器输入第一权系数更新模块、第二权系数更新模块;所述第一权系数更新模块、第二权系数更新模块分别将更新的权系数输入第一滤波模块、第二滤波模块;经所述第一选通器、第二选通器选通的输出信号去进行IFFT变换。7.所述空域滤波器的输出为:Y1n(k)=Σi=1M1-1xni(k)*W1ni(k);]]>Y2n(k)=Σi=1M2-1xni(k)*W2ni(k);]]>Yn(k)=Y1n(k)+Y2n(k);其中,Y1n(k)和Y1n(k)分别为两个子空域滤波器的输出,支持双模阵列天线,两个阵列天线的最大阵元数分别为M1和M2;Yn(k)为支持单模阵列天线的空域滤波器输出,单模阵列天线的最大阵元数为M1+M1-1,1≤n≤N,k为时间参数。8.所述空域滤波器的误差为:e1n(k)=d1n(k)-Y1n(k);e2n(k)=d2n(k)-Y2n(k);en(k)=dn(k)-Yn(k);其中,e1n(k)和e2n(k)分别为两个子空域滤波器误差,支持双模阵列天线,en(k)为支持单模阵列天线的空域滤波器误差,单模时,主路信号为dn(k)=d1n(k)。9.所述空域滤波器的权系数更新:W1n(k+1)=W1n(k)+2*μ*e1n(k)*X1n(k)*;W2n(k+1)=W2n(k)+2*μ*e2n(k)*X2n(k)*;其中,X1n(k)*和X2n(k)*为X1n(k)和X2n(k)的转置,W1n(k+1)和W2n(k+1)分别为两个子空域滤波器k+1时刻的权系数,支持双模阵列天线;[W1n(k+1)W2n(k+1)]为支持单模阵列天线的k+1时刻的权系数,单模时,e1n(k)=e2n(k)=e(k)n。10.所述空域滤波器采用最小均方算法(LMS),采用瞬时平方误差代替均方误差,以当前输出误差、当前参考信号和当前权系数求得下个时刻的权系数。本专利技术的技术效果:本专利技术提出的一种兼容多种阵列天线的抗干扰处理方法以及实现所述抗干扰处理方法的空域滤波器,将抗本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种兼容多种阵列天线的抗干扰处理方法,其特征在于,包括以下步骤:1)对多路AD采样输出的中频信号分别进行N点FFT变换,得到各路频域数据,其中N大于0的常数;2)FFT变换之后,对各路频域数据分别进行带通滤波;3)根据兼容的阵列天线的种类,若兼容W种阵列天线,则将各路带通滤波后的数据分成W组频域数组,分别进行空域滤波;4)对空域滤波后的频域数据进行N点IFFT变换,输出经过抗干扰处理的时域中频数据。

【技术特征摘要】
1.一种兼容多种阵列天线的抗干扰处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)对多路AD采样输出的中频信号分别进行N点FFT变换,得到各路频域数据,其中N大
于0的常数;
2)FFT变换之后,对各路频域数据分别进行带通滤波;
3)根据兼容的阵列天线的种类,若兼容W种阵列天线,则将各路带通滤波后的数据分成
W组频域数组,分别进行空域滤波;
4)对空域滤波后的频域数据进行N点IFFT变换,输出经过抗干扰处理的时域中频数据。
2.根据权利要求1所述的兼容多种阵列天线的抗干扰处理方法,其特征在于,所述步骤
2)中,所述带通滤波包含:每路相邻频域数据频谱间隔为2π/N;并根据信号中频值和带宽,
计算带外数据位置,进行置0操作,去除带外干扰。
3.根据权利要求1或2所述的兼容多种阵列天线的抗干扰处理方法,其特征在于,所述
步骤3)中,所述兼容的阵列天线包括单模阵列天线和双模阵列天线,根据阵列天线结构,
将各路带通滤波后的数据分成M1和M2个数据,组成两个频域数组,分别进行空域滤波。
4.根据权利要求3所述的兼容多种阵列天线的抗干扰处理方法,其特征在于,对于包含
阵元数为M的一个阵列天线的单模阵列天线,所述空域滤波是除主路外把剩余M-1路分成两
个M1和M2阵元,分别空域滤波,然后两个空域滤波的输出相加,得到M阵元的空域滤波输
出;对于包含阵元数分别为M1和M2的两个阵列天线的双模阵列天线,所述空域滤波是分解
成2个子空域滤波,分别选取各自的主路,除各自的主路外分别空域滤波,得到两个子空域
滤波的输出,分别为M1和M2的两个阵列天线的空域滤波输出;其中,M=M1+M2-1。
5.一种实现兼容多种阵列天线抗干扰处理方法的空域滤波器,其特征在于,包括W个子
空域滤波器,所述W个子空域滤波器分别包括频域数组接收模块、权系数更新模块、滤波模
块以及选通器模块,所述W个频域数组接收模块分别接收经带通滤波后分成的W组频域数据,
经各自的滤波模块分别进行空域滤波,然后经选通器选通,其输出信号去进行IFFT变换;所
述权系数更新模块用于分别将更新的权系数输入滤波模块。
6.根据权利要求5所述的实现兼容多种阵列天线抗干扰处理方法的空域滤波器,其特征
在于,所述子空域滤波器包括两个子空域滤波器,所述第一子空域滤波器包括第一频域数组
接收模块、第一权系数更新模块、第一滤波模块、第一选通器,所述第二子空域滤波器包括
第二频域数组接收模块、第二权系数更新模块、第二滤波模块、第二选通器;所述第一频域
数组接收模块、第二频域数组接收模块分别接收经带通滤波后分成的两组频域数据,当支持
包含阵元数分别为M1和M2的两个阵列天线的双模阵列天线时,各选取其中一路为主路信号,

\t其余各路信号分别输入第一滤波模块、第二滤波模块,所述第一滤...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:北京东方联星科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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