一种反馈判决式大动态自适应阵列天线波束合成方法，发射机周期发射标志帧，接收机上的自适应阵列天线通过对基带解调信号的判决反馈，选择不同的权矢量计算方法。接收机阵列天线包括阵面、权值产生模块、波束合成模块、信号处理模块、滑动相关模块。波束合成后的信号经过信号处理模块的解调，输出基带信号，基带信号与本地伪随机码进行滑动相关运算，相关运算结果控制权值产生模块中权矢量计算方法，如果滑动相关模块输出相关峰，则工作在相控阵方式，否则工作在抗干扰方式。本发明专利技术克服了自适应阵列天线期望信号大动态下的“自零陷”问题，易于工程实现，可以应用于各种抗干扰无线通信收发系统中。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，发射机周期发射标志帧，接收机上的自适应阵列天线通过对基带解调信号的判决反馈，选择不同的权矢量计算方法。接收机阵列天线包括阵面、权值产生模块、波束合成模块、信号处理模块、滑动相关模块。波束合成后的信号经过信号处理模块的解调，输出基带信号，基带信号与本地伪随机码进行滑动相关运算，相关运算结果控制权值产生模块中权矢量计算方法，如果滑动相关模块输出相关峰，则工作在相控阵方式，否则工作在抗干扰方式。本专利技术克服了自适应阵列天线期望信号大动态下的“自零陷”问题，易于工程实现，可以应用于各种抗干扰无线通信收发系统中。【专利说明】
本专利技术涉及自适应阵列天线领域，具体涉及一种大动态自适应阵列天线波束合成方法。技术背景自适应阵列天线通过空域自适应滤波产生加权矢量，然后对阵面接收信号加权求和，实现波束合成，其主要目的就是在保持对期望信号正确接收的情况下，抑制与期望信号具有不同入射角度的干扰信号。波束合成中，基本的权矢量产生方法是Frost算法，但该方法存在“自零陷”问题，就是在期望信号功率较大时，由于系统各种误差的影响，期望信号会被视为干扰信号而被抑制掉，从而阵列方向图在期望信号入射角度上形成零陷。相反，如果期望信号功率较小，则Frost算法可以正常工作。解决“自零陷”虽然可以从算法上采用各种稳健自适应滤波算法，比如对角加载、凸集优化等方法，但这些算法工程实现困难。考虑到“自零陷”仅仅出现在期望信号功率较大的时候，而此时阵列天线其实无需对干扰信号进行抑制，即使采用相控阵工作方式，一般也能满足无线通信的接收灵敏度要求。所以，对于期望信号大动态输入情况，系统在初始状态采用相控阵工作方式下，根据接收机解调输出情况，对波束合成权矢量进行选择，可以解决大动态下的“自零陷”问题，即期望信号功率大时，采用相控阵工作方式，期望信号功率小时，采用抗干扰工作方式。
技术实现思路
本专利技术专利要解决的技术问题是，当期望信号具有大动态的输入功率情况下，如果期望信号功率大，Frost自适应滤波算法导致“自零陷”问题。解决所述问题的技术方案是，其特征在于:发射机在发射信号时，每隔T秒发射一个标志帧信号，该标志帧基带信号由整周期伪随机码P构成，其周期为L个比特，L为自然数；接收机阵列天线包括阵面、权值产生模块、波束合成模块、信号处理模块、滑动相关模块；阵面接收信号x(t)作为权值产生模块的一个输入和波束合成模块的输入，权值产生模块输出的权矢量w(t)输入波束合成模块；波束合成后的信号y(t) —方面作为信号处理模块的输入，同时也作为权值产生模块的一个输入；信号处理模块输出z(t)作为滑动相关模块的输入，而滑动相关模块的输出则作为权值产生模块的一个输入；自适应阵列天线的阵面为N个阵元构成的均匀平面阵，阵元的间距等于信号载波波长一半，阵面接收信号矢量χ (t)，χ (t)为NX I维列矢量；自适应阵列天线波束合成模块完成加权求和功能，输入权矢量为w(t)，w(t)为NX I维列矢量，波束合成模块的输出信号为y⑴=χ⑴/⑴，其中，符号“H”表示对矢量取共轭转置；信号处理模块为接收机常规模块，完成解调功能，波束合成后的输出信号y(t)经过接收机信号处理模块，输出基带信号z (t)；滑动相关模块把Z⑴与接收机本地产生的伪随机码P做滑动相关运算，输出相关值C(t)，P与发射标志帧的伪随机码相同，把c(t)与接收机设定的门限值ε比较，比较结果用于阵列权矢量选择:如果在连续的T时间间隔内，c(t)出现大于ε情况，则输出标志信号A给权值产生模块,如果在连续的T时间间隔内，c (t) 一直小于门限ε ,则输出标志信号B给权值产生模块；权值产生模块产生相控阵工作方式和抗干扰工作方式两种权矢量，系统开机的初始工作方式为相控阵方式，工作过程中，权值产生模块根据标志信号选择其中一种权矢量输出给波束合成模块:当标志信号为A时，自适应阵列天线保持当前采用的工作方式，权矢量计算方法不变；当标志信号为B时，自适应阵列天线改变当前采用的工作方式，权矢量的计算方式也相应从一种转换为另一种。上述方法中的权值产生模块根据滑动相关模块比较判决结果，输出权矢量w(t)给波束合成模块。权值产生模块根据滑动相关模块比较判决结果，输出权矢量W(t)给波束合成模块。当权矢量W(t)按照相控阵工作方式计算时，其表达式为【权利要求】1.，其特征在于:发射机在发射信号时，每隔T秒发射一个标志帧信号，该标志帧基带信号由整周期伪随机码P构成，其周期为L个比特，L为自然数；接收机阵列天线包括阵面、权值产生模块、波束合成模块、信号处理模块、滑动相关模块；阵面接收信号x(t)作为权值产生模块的一个输入和波束合成模块的输入，权值产生模块输出的权矢量w (t)输入波束合成模块；波束合成后的信号y(t) —方面作为信号处理模块的输入，同时也作为权值产生模块的一个输入；信号处理模块输出z(t)作为滑动相关模块的输入,而滑动相关模块的输出则作为权值产生模块的一个输入；自适应阵列天线的阵面为N个阵元构成的均匀平面阵，阵元的间距等于信号载波波长一半，阵面接收信号矢量χ (t)，x(t)为NX I维列矢量；自适应阵列天线波束合成模块完成加权求和功能，输入权矢量为w (t)，w(t)为NX I维列矢量，波束合成模块的输出信号为y(t) = x(t)/(t)，其中，符号“H”表示对矢量取共轭转置；信号处理模块为接收机常规模块，完成解调功能，波束合成后的输出信号y(t)经过接收机信号处理模块，输出基带信号z (t);滑动相关模块把z(t)与接收机本地产生的伪随机码P做滑动相关运算，输出相关值c(t)，p与发射标志帧的伪随机码相同，把c(t)与接收机设定的门限值ε比较，比较结果用于阵列权矢量选择:如果在连续的T时间间隔内，c(t)出现大于ε情况，则输出标志信号A给权值产生模块,如果在连续的T时间间隔内，c (t) 一直小于门限ε，则输出标志信号B给权值产生模块；权值产生模块产生相控阵工作方式和抗干扰工作方式两种权矢量，系统开机的初始工作方式为相控阵方式，工作过程中，权值产生模块根据标志信号选择其中一种权矢量输出给波束合成模块:当标志信号为A时，自适应阵列天线保持当前采用的工作方式， 权矢量计算方法不变；当标志信号为B时，自适应阵列天线改变当前采用的工作方式，权矢量的计算方式也相应从一种转换为另一种。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:权值产生模块根据滑动相关模块比较判决结果，输出权矢量w(t)给波束合成模块；当权矢量w(t)按照相控阵工作方式计算时，其表达式为 【文档编号】H04B7/06GK103441788SQ201310279214【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2013年7月4日 【专利技术者】任燕飞 申请人:中国电子科技集团公司第十研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种反馈判决式大动态自适应阵列天线波束合成方法，其特征在于：发射机在发射信号时，每隔T秒发射一个标志帧信号，该标志帧基带信号由整周期伪随机码p构成，其周期为L个比特，L为自然数；接收机阵列天线包括阵面、权值产生模块、波束合成模块、信号处理模块、滑动相关模块；阵面接收信号x(t)作为权值产生模块的一个输入和波束合成模块的输入，权值产生模块输出的权矢量w(t)输入波束合成模块；波束合成后的信号y(t)一方面作为信号处理模块的输入，同时也作为权值产生模块的一个输入；信号处理模块输出z(t)作为滑动相关模块的输入，而滑动相关模块的输出则作为权值产生模块的一个输入；自适应阵列天线的阵面为N个阵元构成的均匀平面阵，阵元的间距等于信号载波波长一半，阵面接收信号矢量x(t)，x(t)为N×1维列矢量；自适应阵列天线波束合成模块完成加权求和功能，输入权矢量为w(t)，w(t)为N×1维列矢量，波束合成模块的输出信号为y(t)＝x(t)wH(t)，其中，符号“H”表示对矢量取共轭转置；信号处理模块为接收机常规模块，完成解调功能，波束合成后的输出信号y(t)经过接收机信号处理模块，输出基带信号z(t)；滑动相关模块把z(t)与接收机本地产生的伪随机码p做滑动相关运算，输出相关值c(t)，p与发射标志帧的伪随机码相同，把c(t)与接收机设定的门限值ε比较，比较结果用于阵列权矢量选择：如果在连续的T时间间隔内，c(t)出现大于ε情况，则输出标志信号A给权值产生模块，如果在连续的T时间间隔内，c(t)一直小于门限ε，则输出标志信号B给权值产生模块；权值产生模块产生相控阵工作方式和抗干扰工作方式两种权矢量，系统开机的初始工作方式为相控阵方式，工作过程中，权值产生模块根据标志信号选择其中一种权矢量输出给波束合成模块：当标志信号为A时，自适应阵列天线保持当前采用的工作方式，权矢量计算方法不变；当标志信号为B时，自适应阵列天线改变当前采用的工作 方式，权矢量的计算方式也相应从一种转换为另一种。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任燕飞，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：
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