一种干扰检测抑制器制造技术

技术编号:20592878 阅读:7 留言:0更新日期:2019-03-16 09:04
本发明专利技术公开了一种干扰检测抑制器,包括加窗模块、FFT运算模块、干扰检测模块、干扰抑制模块、IFFT运算模块,输入时域数字信号经过加窗模块处理后,再经过FFT运算模块变换为频域数字信号,干扰检测模块对频域数字信号进行背景噪声估计,以及确定干扰检测门限,干扰抑制模块对频域数字信号的干扰信号分量进行干扰抑制处理,经过IFFT运算模块还原为输出时域数字信号,再经过去窗模块进行去窗处理。该干扰检测抑制器能够有效减少信噪比损耗,提高了对干扰信号检测的准确度,具有良好的通用性,适用于对干扰信号的检测和抑制。

A Novel Interference Detection Suppressor

The invention discloses an interference detection suppressor, which includes windowing module, FFT operation module, interference detection module, interference suppression module and IFFT operation module. The input time domain digital signal is processed by windowing module, and then transformed into frequency domain digital signal by FFT operation module. The interference detection module estimates the background noise of frequency domain digital signal and determines the interference detection door. Limited, the interference suppression module suppresses the interference signal components of the frequency domain digital signal. After the IFFT operation module, the output time domain digital signal is restored, and then the window removal module is used to process the window removal. The interference detection suppressor can effectively reduce the loss of signal-to-noise ratio, improve the accuracy of interference signal detection, has good versatility, and is suitable for the detection and suppression of interference signal.

【技术实现步骤摘要】
一种干扰检测抑制器
本专利技术涉及通信信号处理
,尤其涉及针对干扰信号的一种干扰检测抑制器。
技术介绍
在卫星通信、移动通信等无线电通信中,通信信号在被接收端接收时往往会混入各种干扰信号,对这些干扰信号的检测和消除有利于正确接收通信信号。现有技术中,对干扰信号检测和消除过程中会出现对通信信号的信噪比损耗,以及由于不能准确估计背景噪声而导致对干扰检测的门限设置难以达到最优化。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种干扰检测抑制器,解决现有技术中对干扰信号的检测和消除存在的背景噪声检测不准确、信噪比降低等问题。为解决上述技术问题,本专利技术采用的一个技术方案是提供一种干扰检测抑制器,包括A/D变换模块、干扰检测模块、干扰抑制模块和D/A变换模块,所述A/D变换模块将混合有干扰信号的通信信号变换为输入时域数字信号,然后经过加窗模块进行加窗处理后,再经过FFT运算模块进行FFT运算,变换为频域数字信号;干扰检测模块进一步包括对频域数字信号进行背景噪声估计的背景噪声估计子模块,以及确定干扰检测门限的干扰门限设置子模块;干扰抑制模块利用干扰门限设置子模块提供的干扰检测门限,对输入的所述频域数字信号进行干扰抑制处理,其中,所述频域数字信号中大于所述干扰检测门限的分量为干扰信号分量,对所述干扰信号分量进行抑制处理;经过所述干扰抑制模块的干扰抑制处理后,所述频域数字信号中的干扰信号分量被抑制,然后再经过IFFT运算模块进行IFFT运算,还原为输出时域数字信号,再经过D/A变换模块还原为模拟信号输出。在本专利技术干扰检测抑制器另一实施例中,所述加窗模块使用的窗函数包括使用巴特利特窗、汉宁窗、Hamming窗、Blackman窗或Blackman-Karris窗对所述输入时域数字信号进行加窗处理。在本专利技术干扰检测抑制器另一实施例中,所述加窗模块进行加窗处理包括将所述输入时域数字信号的数据序列被均等分段,每一个数据段的长度为N,重叠加窗处理时,前后相邻数据段的重合长度为Nr,r(0≤r<1)为重叠因子;所述干扰检测抑制器还包括去窗模块,对所述输出时域数字信号进行去窗处理后,再经过D/A变换模块还原为模拟信号输出。在本专利技术干扰检测抑制器另一实施例中,所述重叠因子r=1/2,所述输入时域数字信号为序列x(k)=Ap(k)+n(k),其中,p(k)是等概率取值±l的PN序列,其长度为N;n(k)为均值为零、方差为的高斯白噪声序列,A为通信信号的幅度;重叠加窗处理后的输出序列为其中,w(k)为窗函数。在本专利技术干扰检测抑制器另一实施例中,所述重叠因子r=1/2,所述输入时域数字信号为序列x(k)=Ap(k)+n(k),其中,p(k)是等概率取值±l的PN序列,其长度为N;n(k)为均值为零、方差为的高斯白噪声序列,A为通信信号的幅度;重叠加窗处理后的输出序列为其中,w(k)为窗函数。在本专利技术干扰检测抑制器另一实施例中,所述输入时域数字信号分成两路输入序列,第一路输入序列经过加窗处理后,再经过FFT变换、干扰检测、干扰抑制和IFFT变换后得到第一路输出序列,第二路输入序列先经过N/2延迟后再进行加窗处理,然后也经过FFT变换、干扰检测、干扰抑制和IFFT变换后得到第二路输出序列,所述去窗模块将所述第一路输出序列与第二路输出序列相加后输出。在本专利技术干扰检测抑制器另一实施例中,所述背景噪声估计子模块在背景噪声估计中,先计算出高斯白噪声的频率分量的幅度的均值μ,再计算出频率分量一半最小点的均值μ1,然后计算频率分量正态分布的均方差σF,最后得到背景噪声功率在本专利技术干扰检测抑制器另一实施例中,所述干扰门限设置子模块确定干扰检测门限包括:第一步,输入时域数字信号为x(n)=s(n)+n(n),s(n)为信号,n(n)为噪声;N点序列x(n)的DFT变换为:输出的谱线为X(k)=S(k)+N(k),S(k)为N点序列s(n)的DFT变换,N(k)为N点序列n(n)的DFT变换;第二步,确定在无干扰的情况下,|X(k)|2=|S(k)+N(k)|2服从参数为λ的指数分布,有设自适应门限值为Th,则|X(k)|2比门限值Th低的概率p为:第三步,计算得到,当Th=1/λ时,p=0.6321;当Th=2/λ时,p=0.8647;当Th=3/λ时,p=0.9502;当Th=4/λ时,p=0.9817;当Th=5/λ时,p=0.9933。在本专利技术干扰检测抑制器另一实施例中,自适应检测门限设置为:在本专利技术干扰检测抑制器另一实施例中,当输入的时域数字信号经过FFT变换后为序列Y(K),所述干扰检测模块对Y(K)进行背景噪声估计,确定首次检测门限Th0≈5μ;然后,将序列Y(K)中的各频率分量的幅度与首次检测门限Th0进行比较,当有频率分量的幅度大于5μ时,则对所述频率分量进行干扰抑制处理,而对于频率分量的幅度小于或等于5μ时,则无需进行干扰抑制处理,由此将序列Y(K)中的各频率分量进行首次门限检测及干扰抑制处理后,得到序列X(K);进行自适应干扰门限检测,这时的自适应检测门限为:将序列X(K)中的各频率分量的幅度与门限值Th进行比较,当有频率分量的幅度大于门限值Th时,则对该频率分量进行干扰抑制处理,然后将经过干扰抑制处理的频率分量再重新编入序列X(K),继续与当前的自适应检测门限Th进行比较,直至所有的频率分量的幅度小于或等于当前的自适应检测门限Th,则此时将序列X(K)再进行IFFT变换后输出。本专利技术的有益效果是:本专利技术公开了一种干扰检测抑制器,包括加窗模块、FFT运算模块、干扰检测模块、干扰抑制模块、IFFT运算模块,输入时域数字信号经过加窗模块处理后,再经过FFT运算模块变换为频域数字信号,干扰检测模块对频域数字信号进行背景噪声估计,以及确定干扰检测门限,干扰抑制模块对频域数字信号的干扰信号分量进行干扰抑制处理,经过IFFT运算模块还原为输出时域数字信号,再经过去窗模块进行去窗处理。该干扰检测抑制器能够有效减少信噪比损耗,提高了对干扰信号检测的准确度,具有良好的通用性,适用于对干扰信号的检测和抑制。附图说明图1是根据本专利技术干扰检测抑制器一实施例的组成框图;图2是根据本专利技术干扰检测抑制器另一实施例的组成框图;图3是根据本专利技术干扰检测抑制器另一实施例的重叠加窗处理说明图;图4是根据本专利技术干扰检测抑制器另一实施例的重叠加窗处理原理图;图5是根据本专利技术干扰检测抑制器另一实施例的干扰检测模块工作流程图;图6是根据本专利技术干扰检测抑制器另一实施例的干扰抑制门限与误码率关系图;图7是根据本专利技术干扰检测抑制器另一实施例的陷幅值与误码率关系图;图8是根据本专利技术干扰检测抑制器另一实施例的加窗重叠度与误码率关系图;图9是根据本专利技术干扰检测抑制器一实施例的组成框图。具体实施方式为了便于理解本专利技术,下面结合附图和具体实施例,对本专利技术进行更详细的说明。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是,本专利技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是,除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种干扰检测抑制器,其特征在于,干扰检测抑制器包括A/D变换模块、干扰检测模块、干扰抑制模块和D/A变换模块,所述A/D变换模块将混合有干扰信号的通信信号变换为输入时域数字信号,然后经过加窗模块进行加窗处理后,再经过FFT运算模块进行FFT运算,变换为频域数字信号;干扰检测模块进一步包括对频域数字信号进行背景噪声估计的背景噪声估计子模块,以及确定干扰检测门限的干扰门限设置子模块;干扰抑制模块利用干扰门限设置子模块提供的干扰检测门限,对输入的所述频域数字信号进行干扰抑制处理,其中,所述频域数字信号中大于所述干扰检测门限的分量为干扰信号分量,对所述干扰信号分量进行抑制处理;经过所述干扰抑制模块的干扰抑制处理后,所述频域数字信号中的干扰信号分量被抑制,然后再经过IFFT运算模块进行IFFT运算,还原为输出时域数字信号,再经过D/A变换模块还原为模拟信号输出。

【技术特征摘要】
1.一种干扰检测抑制器,其特征在于,干扰检测抑制器包括A/D变换模块、干扰检测模块、干扰抑制模块和D/A变换模块,所述A/D变换模块将混合有干扰信号的通信信号变换为输入时域数字信号,然后经过加窗模块进行加窗处理后,再经过FFT运算模块进行FFT运算,变换为频域数字信号;干扰检测模块进一步包括对频域数字信号进行背景噪声估计的背景噪声估计子模块,以及确定干扰检测门限的干扰门限设置子模块;干扰抑制模块利用干扰门限设置子模块提供的干扰检测门限,对输入的所述频域数字信号进行干扰抑制处理,其中,所述频域数字信号中大于所述干扰检测门限的分量为干扰信号分量,对所述干扰信号分量进行抑制处理;经过所述干扰抑制模块的干扰抑制处理后,所述频域数字信号中的干扰信号分量被抑制,然后再经过IFFT运算模块进行IFFT运算,还原为输出时域数字信号,再经过D/A变换模块还原为模拟信号输出。2.根据权利要求1所述的干扰检测抑制器,其特征在于,所述加窗模块使用的窗函数包括使用巴特利特窗、汉宁窗、Hamming窗、Blackman窗或Blackman-Karris窗对所述输入时域数字信号进行加窗处理。3.根据权利要求2所述的干扰检测抑制器,其特征在于,所述加窗模块进行加窗处理包括将所述输入时域数字信号的数据序列被均等分段,每一个数据段的长度为N,重叠加窗处理时,前后相邻数据段的重合长度为Nr,r(0≤r<1)为重叠因子;所述干扰检测抑制器还包括去窗模块,对所述输出时域数字信号进行去窗处理后,再经过D/A变换模块还原为模拟信号输出。4.根据权利要求3所述的干扰检测抑制器,其特征在于,所述重叠因子r=1/2,所述输入时域数字信号为序列x(k)=Ap(k)+n(k),其中,p(k)是等概率取值±l的PN序列,其长度为N;n(k)为均值为零、方差为的高斯白噪声序列,A为通信信号的幅度;重叠加窗处理后的输出序列为其中,w(k)为窗函数。5.根据权利要求3所述的干扰检测抑制器,其特征在于,所述重叠因子r=1/2,所述输入时域数字信号为序列x(k)=Ap(k)+n(k),其中,p(k)是等概率取值±l的PN序列,其长度为N;n(k)为均值为零、方差为的高斯白噪声序列,A为通信信号的幅度;重叠加窗处理后的输出序列为其中,w(k)为窗函数。6.根据权利要求5所述的干扰检测抑制器,其特征在于,所述输入时域数字信号分成两路输入序列,第一路输入序列经过加窗处理后,再经过FFT变换、干扰检测、...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱文明朱宏鹏
申请(专利权)人:中国人民解放军陆军工程大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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