卫星系统的抗干扰天线技术方案

本发明专利技术涉及一种卫星系统的抗干扰天线，包括天线阵列，多个零中频解调装置，基带处理装置和零中频调制装置；所述天线阵列包括多个天线阵元，各个天线阵元分别与一个零中频解调装置相连接，各个零中频解调装置分别通过所述基带处理装置与所述零中频调制装置相连接；所述天线阵元接收所述卫星通信系统发射的卫星通信信号，所述零中频解调装置对所述卫星通信信号进行解调，得到基带解调信号；所述基带处理装置对所述基带解调信号进行干扰抑制处理，得到抗干扰基带信号；所述零中频调制装置对所述抗干扰基带信号进行调制，得到抗干扰输出信号后输出。

Anti jamming antenna of satellite system

Anti interference antenna of the invention relates to a satellite system, including the antenna array, a plurality of zero intermediate frequency demodulation device, baseband processing device and the zero frequency modulation device; the antenna array includes a plurality of antenna elements, each antenna array element respectively with a zero intermediate frequency demodulation device is connected, connected to each homodyne intermediate frequency demodulation device respectively through the baseband processing device and the zero frequency modulation device; the antenna element receives the satellite communication signal transmitting satellite communication system, the zero frequency demodulation device to demodulate the signal of satellite communication, get the baseband demodulation signal; the baseband processing of the baseband signal demodulation device interference suppression processing, get the interference of baseband signal; the zero frequency modulation device anti-interference of the baseband signal is modulated by the output signal, anti interference Post output.

【技术实现步骤摘要】
卫星系统的抗干扰天线
本专利技术涉及卫星导航
，特别是涉及一种卫星系统的抗干扰天线。
技术介绍
卫星导航信号本身的功率小，信号体制的抗干扰能力弱，在电子对抗的导航战环境下，电磁空间干扰恶劣，没有抗干扰天线的导航设备将失效。即使在平时，各种无意干扰也会降低导航定位装备的性能指标，因此装备抗干扰智能天线是一种抑制恶意干扰和消除无意干扰的简单有效手段。目前，用于卫星导航定位的抗干抗天线信号链架构均为中频方式，其中，射频信道部分设计为一次变频或两次变频，通过ADC(Analog-to-DigitalConverter，模数转换器)低通或者带通采样后，变成数字量化数据，再通过DDC(DigitalDownConverter，数字下变频)完成从模拟射频到数字基带的变换。这种架构，需要设计多个本振(LocalOscillator，LO)、混频器、滤波器、匹配网络等硬件资源，成本高。
技术实现思路
基于此，有必要针对成本高的问题，提供一种卫星系统的抗干扰天线。一种卫星系统的抗干扰天线，包括：天线阵列，多个零中频解调装置，基带处理装置和零中频调制装置；所述天线阵列包括多个天线阵元，各个天线阵元分别与一个零中频解调装置相连接，各个零中频解调装置分别通过所述基带处理装置与所述零中频调制装置相连接；所述天线阵元接收所述卫星通信系统发射的卫星通信信号，所述零中频解调装置对所述卫星通信信号进行解调，得到基带解调信号；所述基带处理装置对所述基带解调信号进行干扰抑制处理，得到抗干扰基带信号；所述零中频调制装置对所述抗干扰基带信号进行调制，得到抗干扰输出信号后输出。上述卫星系统的抗干扰天线，对常规抗干扰天线阵的架构进行优化改进，在实现抗干扰天线功能基础上，将原来的中频变频架构改为零中频架构，射频模拟部分节省了大量的射频和中频放大器、滤波器组件；数字基带处理中减少了DDC和DUC(DigitalUpConverter，数字上变频)单元模块，节省了大量的逻辑资源。使得抗干扰天线在小型化、低功耗和低成本三方面的指标明细提高，降低了抗干扰天线的应用门槛，扩展了抗干扰天线的应用范围。附图说明图1为一个实施例的抗干扰天线的功能模块图；图2为一个实施例的抗干扰天线信号链处理示意图；图3为抗干扰天线零中频下变频解调和上变频调制的简化原理图；图4为抗干扰预处理原理示意图；图5为抗干扰后处理原理示意图；图6为抗干扰预处理校正流程示意图；图7为模拟域校正原理示意图；图8为抗干扰后处理校正原理示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案进行说明。如图1所示，本专利技术提供一种卫星系统的抗干扰天线，可包括：天线阵列，多个零中频解调装置，基带处理装置和零中频调制装置；所述天线阵列包括多个天线阵元，各个天线阵元分别与一个零中频解调装置相连接，各个零中频解调装置分别通过所述基带处理装置与所述零中频调制装置相连接；所述天线阵元接收所述卫星通信系统发射的卫星通信信号，所述零中频解调装置对所述卫星通信信号进行解调，得到基带解调信号；所述基带处理装置对所述基带解调信号进行干扰抑制处理，得到抗干扰基带信号；所述零中频调制装置对所述抗干扰基带信号进行调制，得到抗干扰输出信号后输出。在一个实施例中，各个天线阵元可分别通过一个射频信号放大装置与对应的零中频解调装置相连接；各个零中频解调装置分别通过一个零中频信号放大装置与所述基带处理装置相连接；所述射频信号放大装置将对应天线阵元接收的卫星通信信号进行放大处理后输出至所述零中频解调装置；所述零中频放大装置将对应零中频解调装置输出的基带解调信号进行放大处理后输出至所述基带处理装置。为了进一步提升干扰滤除效果，各个射频信号放大装置可分别通过一个第一带通滤波器与对应的天线阵元相连接，并分别通过一个第二带通滤波器与对应的零中频解调装置相连接；各个零中频信号放大装置可分别通过一个第一低通滤波器与对应的零中频解调装置相连接，并分别通过一个第三带通滤波器与所述基带处理装置相连接；所述第一带通滤波器将对应天线阵元接收的卫星通信信号进行带外干扰滤除后输出至对应的射频信号放大装置，所述第二带通滤波器将对应的射频信号放大装置的输出信号进行带外干扰滤除后输出至对应的零中频解调装置；所述第一低通滤波器将对应零中频解调装置输出的基带解调信号中的高频分量滤除后输出至对应的零中频信号放大装置，各个第三带通滤波器将对应的零中频信号放大装置的输出信号进行带外干扰滤除后输出至所述基带处理装置。进一步地，各个第三带通滤波器可分别通过一个模数转换装置与所述基带处理装置相连接；所述基带处理装置通过数模转换装置与所述零中频调制装置相连接；各个模数转换装置将对应的第三带通滤波器的输出信号进行模数转换后输出至所述基带处理装置；所述数模转换装置将所述基带处理装置输出的抗干扰基带信号进行数模转换后输出至所述零中频调制装置。其中，所述数模转换装置了通过第二低通滤波器与所述零中频调制装置相连接，所述零中频调制装置与第四带通滤波器相连接；所述第二低通滤波器将所述数模转换装置的输出信号中的高频分量滤除后输出至所述零中频调制装置，所述第四带通滤波器对所述零中频调制装置输出的抗干扰输出信号进行滤波后输出。一个实施例的抗干扰天线信号链处理示意图如图2所示，图2所示的抗干扰天线零中频下变频解调和上变频调制的简化原理图如图3所示。为了使上述各个装置的性能满足实际需要，需对上述各个装置的参数进行设置。下面根据图2所示的结构对各个装置的设计过程进行说明，具体设置如下：(1)天线阵元设计：可根据抗干扰的功率大小、干扰个数N、干扰种类和尺寸等信息，确定天线阵列流形，如方形阵或均匀圆阵；根据干扰类型和个数N，确定阵元数，例如，天线阵元的数量可设为M＝N+1；其中，M为天线阵元的个数，N为干扰的个数；根据卫星信号的工作频率、带宽B等确定天线阵元之间最大互耦等技术指标。还可在天线阵元后，设计第一带通滤波器BPF1(BandPassFilter)电路，滤除带外干扰。(2)射频信号放大装置与零中频信号放大装置设计：各个射频信号放大装置和零中频信号放大装置可均为低噪声放大器LNA(LowNoiseAmplifier)。在LNA后面，可设计第二带通滤波器BPF2电路，滤除带内干扰。所述低噪声放大器的二阶交调失真和三阶截止点分别满足以下条件：LNAIMD2＝2PMAX-IIP2；其中，IM3＝G+PMAX-ADCSDFR；式中，LNAIMD2为低噪声放大器的二阶交调失真值，PMAX为干扰最大输入功率，IIP2为所述低噪声放大器的输入双音二阶交调点，IP3为所述低噪声放大器的三阶截止点，IM3为双音互调三阶分量，G为所述抗干扰天线的模拟部分的增益(在图2中，抗干扰天线的模拟部分即为模数转换装置ADC之前的所有部分)，ADCSDFR为模数转换装置的无杂散动态范围。(3)零中频解调装置设计：可根据LNA的输出三阶截止点(ThirdInterceptPoint，IP3)，增益等，设计高线性度零中频解调器，完成射频单端信号到基带差分信号的变换，所述零中频解调装置可以是大动态零中频正交解调器，还可设计低相噪的本振LO1模块，对卫星信号进行混频变换，形成I/Q正交的基带模拟信号。具体实现是这样的：首先根据(1)中确定的天线阵元数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星系统的抗干扰天线，其特征在于，包括：天线阵列，多个零中频解调装置，基带处理装置和零中频调制装置；所述天线阵列包括多个天线阵元，各个天线阵元分别与一个零中频解调装置相连接，各个零中频解调装置分别通过所述基带处理装置与所述零中频调制装置相连接；所述天线阵元接收所述卫星通信系统发射的卫星通信信号，所述零中频解调装置对所述卫星通信信号进行解调，得到基带解调信号；所述基带处理装置对所述基带解调信号进行干扰抑制处理，得到抗干扰基带信号；所述零中频调制装置对所述抗干扰基带信号进行调制，得到抗干扰输出信号后输出。

【技术特征摘要】
1.一种卫星系统的抗干扰天线，其特征在于，包括：天线阵列，多个零中频解调装置，基带处理装置和零中频调制装置；所述天线阵列包括多个天线阵元，各个天线阵元分别与一个零中频解调装置相连接，各个零中频解调装置分别通过所述基带处理装置与所述零中频调制装置相连接；所述天线阵元接收所述卫星通信系统发射的卫星通信信号，所述零中频解调装置对所述卫星通信信号进行解调，得到基带解调信号；所述基带处理装置对所述基带解调信号进行干扰抑制处理，得到抗干扰基带信号；所述零中频调制装置对所述抗干扰基带信号进行调制，得到抗干扰输出信号后输出。2.根据权利要求1所述的卫星系统的抗干扰天线，其特征在于，各个天线阵元分别通过一个射频信号放大装置与对应的零中频解调装置相连接；各个零中频解调装置分别通过一个零中频信号放大装置与所述基带处理装置相连接；所述射频信号放大装置将对应天线阵元接收的卫星通信信号进行放大处理后输出至所述零中频解调装置；所述零中频放大装置将对应零中频解调装置输出的基带解调信号进行放大处理后输出至所述基带处理装置。3.根据权利要求2所述的卫星系统的抗干扰天线，其特征在于，各个射频信号放大装置分别通过一个第一带通滤波器与对应的天线阵元相连接，并分别通过一个第二带通滤波器与对应的零中频解调装置相连接；各个零中频信号放大装置分别通过一个第一低通滤波器与对应的零中频解调装置相连接，并分别通过一个第三带通滤波器与所述基带处理装置相连接；所述第一带通滤波器将对应天线阵元接收的卫星通信信号进行带外干扰滤除后输出至对应的射频信号放大装置，所述第二带通滤波器将对应的射频信号放大装置的输出信号进行带外干扰滤除后输出至对应的零中频解调装置；所述第一低通滤波器将对应零中频解调装置输出的基带解调信号中的高频分量滤除后输出至对应的零中频信号放大装置，各个第三带通滤波器将对应的零中频信号放大装置的输出信号进行带外干扰滤除后输出至所述基带处理装置。4.根据权利要求3所述的卫星系统的抗干扰天线，其特征在于，所述第三带通滤波器采用RC滤波器，所述RC滤波器的频率下限满足如下条件：式中，fc为所述RC滤波器的频率下限，R为...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘未庄，牟传坤，王甲池，夏效禹，叶韬成，张亮，邹瑜，
申请(专利权)人：广州海格通信集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44