卫星导航应用系统中空频抗干扰方法及应用系统技术方案

本发明专利技术涉及一种卫星导航应用系统中空频抗干扰方法及应用系统，通过在各频点抗干扰滤波处理模块之后、逆傅里叶变换模块之前，增加窄带滤波模块，可以解决目前空频抗干扰算法中存在的抗多窄带干扰无法滤除的问题；本发明专利技术的整个过程可以集成在FPGA中实现，有利于装置的小型化设计；本发明专利技术方法适用于导弹、炸弹、飞机、舰船等军用领域的卫星导航设备，具有较强的实用性。

【技术实现步骤摘要】
卫星导航应用系统中空频抗干扰方法及应用系统
本专利技术涉及一种卫星导航应用系统中空频抗干扰方法及应用系统，属于卫星导航

技术介绍
卫星技术在现代生活中发挥越来越重要的作用，但由于卫星导航信号极其微弱(-130dBm)，设备非常容易受到各种自然或人为的干扰而无法工作，因此，需要引入阵列天线抗干扰技术来提高卫星导航系统的抗干扰能力。干扰类型存在窄带、宽带、扫频以及脉冲信号，干扰个数存在单干扰与多干扰的形式，为了提高抗宽带干扰以及多干扰的性能，一般都是采取空时/频域联合的方式进行滤波，常用的算法有空时联合抗干扰算法与空频联合抗干扰算法，由于空时联合抗干扰算法计算量较大，在实际工程中实现起来困难，因此实际中用的最多的是空频联合抗干扰算法。文献“一种抑制GPS射频干扰的空频自适应处理算法”中提到的空频自适应导航抗干扰算法，因为在可接收硬件资源的情况下，大大提高时间自由度，可以提高抗宽带干扰以及多干扰的能力获得了广泛的应用。通常的空频抗干扰算法一般经过采样/缓存、加窗处理、DFT、各频点抗干扰滤波处理、IDFT、加反窗处理六大步骤，然而这种方法在实际中会存在对多窄带干扰无法滤除的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够有效消除抗多窄带干扰无法滤除问题的卫星导航应用系统中空频抗干扰方法。本专利技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术设计了一种卫星导航应用系统中空频抗干扰方法，用于针对由阵列天线接收，并经射频模块输出的中频模拟信号实现空频抗干扰处理；包括如下步骤：步骤A.针对中频模拟信号进行采样，并经处理获得分别对应各个通信通道、且彼此数据长度相同的各个通道数字信号数据；步骤B.分别针对各个通道数字信号数据，基于通道数字信号数据的数据长度，针对通道数字信号数据中的各个数据进行加窗处理，更新各个通道数字信号数据；步骤C.分别针对经加窗处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个窗口数据进行傅里叶变换操作，更新各个通道数字信号数据；步骤D.分别针对经傅里叶变换操作处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各频点数据进行频点抗干扰滤波处理，更新各个通道数字信号数据；步骤E.分别针对经频点抗干扰滤波处理更新后的各个通道数字信号数据，基于窄带滤波阈值，针对通道数字信号数据中的各频点数据进行窄带滤波处理更新，进而更新各个通道数字信号数据；步骤F.分别针对经窄带滤波处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个窗口数据进行逆傅里叶变换操作，更新各个通道数字信号数据；步骤G.分别针对经逆傅里叶变换操作处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个窗口数据进行加反窗处理，更新各个通道数字信号数据。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述步骤A中，针对中频模拟信号进行模数采样。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述步骤A中，针对中频模拟信号进行采样后，经数字正交差值处理获得分别对应各个通信通道、且彼此数据长度相同的各个通道数字信号数据。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述步骤E中，分别针对经频点抗干扰滤波处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个频点数据，首先获得各个频点数据的平方之和n＝1、…、N，N表示该通道数字信号数据中的数据长度,y(n)表示该通道数字信号数据中第n个频点数据；然后基于该通道数字信号数据中的数据长度N，计算结果，作为该通道数字信号数据所对应的窄带滤波阈值M，进而分别获得经频点抗干扰滤波处理更新后各个通道数字信号数据分别所对应的窄带滤波阈值M。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述步骤E中，分别针对经频点抗干扰滤波处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个频点数据y(n)，基于该通道数字信号数据所对应的窄带滤波阈值M，若y2(n)大于M，则针对y(n)进行置零操作；若y2(n)不大于M，则针对y(n)不操作，如此，针对该通道数字信号数据中的各频点数据进行窄带滤波处理更新，进而更新各个通道数字信号数据。本专利技术所述一种卫星导航应用系统中空频抗干扰方法，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术设计的一种卫星导航应用系统中空频抗干扰方法，通过针对经抗干扰滤波后的数据增加窄带滤波的步骤，可以解决目前空频抗干扰算法中所存在的抗多窄带干扰无法滤除的问题；并且本专利技术所设计的整个过程可以集成在FPGA中实现，有利于装置的小型化设计；本专利技术方法适用于导弹、炸弹、飞机、舰船等军用领域的卫星导航设备，具有较强的实用性。与上述相对应，本专利技术还要解决的技术问题是提供一种卫星导航应用系统中空频抗干扰方法的应用系统，能够有效消除抗多窄带干扰无法滤除问题。本专利技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术设计了一种卫星导航应用系统中空频抗干扰方法的应用系统，用于针对由阵列天线接收，并经射频模块输出的中频模拟信号实现空频抗干扰处理；包括采样处理模块、加窗处理模块、傅里叶变换模块、各频点抗干扰滤波处理模块、窄带滤波模块、逆傅里叶变换模块和加反窗处理模块；其中，采样处理模块用于针对中频模拟信号进行采样，并经处理获得分别对应各个通信通道、且彼此数据长度相同的各个通道数字信号数据；加窗处理模块用于分别针对各个通道数字信号数据，基于通道数字信号数据的数据长度，针对通道数字信号数据中的各个数据进行加窗处理，更新各个通道数字信号数据；傅里叶变换模块用于分别针对经加窗处理模块处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个窗口数据进行傅里叶变换操作，更新各个通道数字信号数据；各频点抗干扰滤波处理模块用于分别针对经傅里叶变换模块处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各频点数据进行频点抗干扰滤波处理，更新各个通道数字信号数据；窄带滤波模块，窄带滤波模块用于分别针对经各频点抗干扰滤波处理模块处理更新后的各个通道数字信号数据，基于窄带滤波阈值，针对通道数字信号数据中的各频点数据进行窄带滤波处理更新，进而更新各个通道数字信号数据；逆傅里叶变换模块用于分别针对经窄带滤波模块处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个窗口数据进行逆傅里叶变换操作，更新各个通道数字信号数据；加反窗处理模块用于分别针对经逆傅里叶变换模块处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个窗口数据进行加反窗处理，更新各个通道数字信号数据。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述采样处理模块中包括模数采样模块，针对中频模拟信号，采用模数采样模块进行采样。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述采样处理模块中还包括数字正交差值处理模块，在针对频模拟信号进行采样后，采用数字正交差值处理模块进行处理获得分别对应各个通信通道、且彼此数据长度相同的各个通道数字信号数据。本专利技术所述一种卫星导航应用系统中空频抗干扰方法的应用系统，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术设计的一种卫星导航应用系统中空频抗干扰方法的应用系统，通过在各频点抗干扰滤波处理模块之后、逆傅里叶变换模块之前，增加窄带滤波模块，可以解决目前空频抗干扰算法中存在的抗多窄带干扰无法滤除的问题；本专利技术的整个过程可以集成在FPGA中实现，有利于装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星导航应用系统中空频抗干扰方法，用于针对由阵列天线接收，并经射频模块输出的中频模拟信号实现空频抗干扰处理；其特征在于，包括如下步骤：步骤A.针对中频模拟信号进行采样，并经处理获得分别对应各个通信通道、且彼此数据长度相同的各个通道数字信号数据；步骤B.分别针对各个通道数字信号数据，基于通道数字信号数据的数据长度，针对通道数字信号数据中的各个数据进行加窗处理，更新各个通道数字信号数据；步骤C.分别针对经加窗处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个窗口数据进行傅里叶变换操作，更新各个通道数字信号数据；步骤D.分别针对经傅里叶变换操作处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各频点数据进行频点抗干扰滤波处理，更新各个通道数字信号数据；步骤E.分别针对经频点抗干扰滤波处理更新后的各个通道数字信号数据，基于窄带滤波阈值，针对通道数字信号数据中的各频点数据进行窄带滤波处理更新，进而更新各个通道数字信号数据；步骤F.分别针对经窄带滤波处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个窗口数据进行逆傅里叶变换操作，更新各个通道数字信号数据；步骤G.分别针对经逆傅里叶变换操作处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个窗口数据进行加反窗处理，更新各个通道数字信号数据。...

【技术特征摘要】
1.一种卫星导航应用系统中空频抗干扰方法，用于针对由阵列天线接收，并经射频模块输出的中频模拟信号实现空频抗干扰处理；其特征在于，包括如下步骤：步骤A.针对中频模拟信号进行采样，并经处理获得分别对应各个通信通道、且彼此数据长度相同的各个通道数字信号数据；步骤B.分别针对各个通道数字信号数据，基于通道数字信号数据的数据长度，针对通道数字信号数据中的各个数据进行加窗处理，更新各个通道数字信号数据；步骤C.分别针对经加窗处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个窗口数据进行傅里叶变换操作，更新各个通道数字信号数据；步骤D.分别针对经傅里叶变换操作处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各频点数据进行频点抗干扰滤波处理，更新各个通道数字信号数据；步骤E.分别针对经频点抗干扰滤波处理更新后的各个通道数字信号数据，基于窄带滤波阈值，针对通道数字信号数据中的各频点数据进行窄带滤波处理更新，进而更新各个通道数字信号数据；步骤F.分别针对经窄带滤波处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个窗口数据进行逆傅里叶变换操作，更新各个通道数字信号数据；步骤G.分别针对经逆傅里叶变换操作处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个窗口数据进行加反窗处理，更新各个通道数字信号数据。2.根据权利要求1所述的卫星导航应用系统中空频抗干扰方法，其特征在于,所述步骤A中，针对中频模拟信号进行模数采样。3.根据权利要求2所述的卫星导航应用系统中空频抗干扰方法，其特征在于,所述步骤A中，针对中频模拟信号进行采样后，经数字正交差值处理获得分别对应各个通信通道、且彼此数据长度相同的各个通道数字信号数据。4.根据权利要求1所述的卫星导航应用系统中空频抗干扰方法，其特征在于,所述步骤E中，分别针对经频点抗干扰滤波处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通道数字信号数据中的各个频点数据，首先获得各个频点数据的平方之和N表示该通道数字信号数据中的数据长度,y(n)表示该通道数字信号数据中第n个频点数据；然后基于该通道数字信号数据中的数据长度N，计算结果，作为该通道数字信号数据所对应的窄带滤波阈值M，进而分别获得经频点抗干扰滤波处理更新后各个通道数字信号数据分别所对应的窄带滤波阈值M。5.根据权利要求4所述的卫星导航应用系统中空频抗干扰方法，其特征在于：所述步骤E中，分别针对经频点抗干扰滤波处理更新后的各个通道数字信号数据，针对通...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐振兴，刘鹏，陈耀辉，魏婵娟，王宏伟，车欢，
申请(专利权)人：北京卫星信息工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11