一种北斗抗干扰天线及其实现方法技术

本发明专利技术公开了一种北斗抗干扰天线及其实现方法，该天线包括阵列天线、放大器、模数转换器ADC、工作模式选择电路、抗干扰处理电路和基带信号处理电路，其中，所述阵列天线、放大器、模数转换器ADC、工作模式选择电路、抗干扰处理电路和基带信号处理电路依次连接，阵列天线接收射频信号，通过放大器对信号进行放大后，直接进行射频采样，模拟射频信号通过模数转换器ADC转化成数字信号后，混频和抗干扰处理在数字域进行。本发明专利技术可以有效拓宽北斗抗干扰天线的使用场景和抗干扰工作效能。的使用场景和抗干扰工作效能。的使用场景和抗干扰工作效能。

【技术实现步骤摘要】
一种北斗抗干扰天线及其实现方法


[0001]本专利技术涉及抗干扰天线
，尤其涉及一种北斗抗干扰天线及其实现方法。

技术介绍

[0002]随着我国北斗三代卫星导航系统全面建成，在全球范围内，其应用也是越来越广泛，特别是在国防应用领域，对北斗导航设备的抗干扰性能要求也是越来越高。目前主流的抗干扰方案多数采用空时自适应滤波技术，它能有效抑制空间环境中的窄带干扰、宽带干扰、脉冲干扰、扫频干扰及其他类型的干扰。常规的北斗抗干扰设备一般包含接收阵列天线、射频信道、模数转换器ADC及抗干扰处理，其中，射频信道一般采取应用广泛的超外差结构，通过混频，将射频信号变换到中频进行空时自适应信号处理。
[0003]北斗抗干扰天线一般处理流程如图2所示，从图中可以看到，射频信道包含多级的信号放大及滤波，此外还有混频。电路比较复杂，器件种类比较多，不可避免的会产生器件的老化及参数漂移，同时模拟混频器还会带来交调失真和“镜像干扰”，处理不当时，会严重影响抗干扰性能。同时，这种电路架构的滤波及混频器参数是固定的，只能工作某一个固定频点，使用场景相对单一。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种北斗抗干扰天线及其实现方法，以解决如何拓宽北斗抗干扰天线使用范围的技术问题。
[0005]本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种北斗抗干扰天线，包括阵列天线、放大器、模数转换器ADC、工作模式选择电路、抗干扰处理电路和基带信号处理电路，其中，所述阵列天线、放大器、模数转换器ADC、工作模式选择电路、抗干扰处理电路和基带信号处理电路依次连接，阵列天线接收射频信号，通过放大器对信号进行放大后，直接进行射频采样，模拟射频信号通过模数转换器ADC转化成数字信号后，混频和抗干扰处理在数字域进行。
[0006]进一步的，还包括环境状态监测电路，所述环境状态监测电路分别与模数转换器ADC和工作模式选择电路相连接。
[0007]进一步的，所述抗干扰处理电路包括B3频点抗干扰处理电路、B1频点抗干扰处理电路和双频直通电路。
[0008]一种北斗抗干扰天线的实现方法，包括如下步骤：S1：搭建多通道宽带信号接收装置，调试每个电路，确保每个电路均能正常可靠的工作；S2：通过信号接收装置接收空间信号，其中两个通道预处理B3频点的信号，另外两个通道预处理B1频点的信号，判定抗干扰天线环境特点；S3：确定北斗抗干扰天线的工作模式，选择电路工作参数；S4：进行阵列信号的自适应处理，完成宽带干扰信号的抑制；S5：将处理后的信号送给基带，完成定位解算。
[0009]进一步的，步骤S2包括如下子步骤：S21：接收到空间信号后，首先判定抗干扰天线所处的环境特点，对1通道和2通道的数据，分析B3频点处的信号特征，判断是否有干扰信号的存在；S22：对3通道和4通道的数据，分析B1频点处的信号特征，判断是否有干扰信号的存在。
[0010]进一步的，步骤S21包括如下子步骤：S211：对1通道和2通道的数据进行数字下变频，将射频信号变换到数字中频；S212：对数字中频信号进行功率强度和频谱估计，由此判定环境中是否有干扰信号的存在；S213：若存在干扰信号，则给出干扰信号标志。
[0011]进一步的，步骤S22包括如下子步骤：S221：对3通道和4通道的数据进行数字下变频，将射频信号变换到数字中频；S222：对数字中频信号进行功率强度和频谱估计，由此判定环境中是否有干扰信号的存在；S223：若存在干扰信号，给出干扰信号标志。
[0012]进一步的，步骤S3具体为：根据步骤S2中抗干扰天线环境特点，确定北斗抗干扰天线的工作模式，其中，抗干扰天线环境特点包括抗干扰天线环境中有无B3频点和B1频点的干扰信号。
[0013]进一步的，若抗干扰天线环境中同时不存在B3频点和B1频点干扰信号，抗干扰天线工作在双频直通链路模式，不进行抗干扰信号处理；若抗干扰天线环境中同时存在B3频点和B1频点干扰信号，则需要判定B3频点的干扰信号和B1频点的干扰信号的强弱，抗干扰天线工作在干扰信号弱的频点。
[0014]进一步的，若抗干扰天线环境中不存在B3频点干扰信号，存在B1频点干扰信号，抗干扰天线工作在B3频点；若抗干扰天线环境中存在B3频点干扰信号，不存在B1频点干扰信号，抗干扰天线工作在B1频点。
[0015]本专利技术的有益效果在于：本专利技术利用射频直接采样技术，能够有效降低硬件电路复杂度，提高北斗抗干扰天线的可靠性；并且根据环境特点，通过灵活的配置，使北斗抗干扰天线可以工作在不同的频点，可以有效拓宽北斗抗干扰天线的使用场景和抗干扰工作效能，达到最优的抗干扰性能。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术结构示意图；图2为现有抗干扰天线结构示意图；图3为判定抗干扰天线环境特点流程图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0019]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0020]下面结合附图，对本专利技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0021]实施例1参见图1，一种北斗抗干扰天线，包括阵列天线、低噪声放大器、模数转换器ADC、工作模式选择电路、抗干扰处理电路和基带信号处理电路，其中，所述阵列天线、低噪声放大器、模数转换器ADC、工作模式选择电路、抗干扰处理电路和基带信号处理电路依次连接，还包括环境状态监测电路，所述环境状态监测电路分别与模数转换器ADC和工作模式选择电路相连接，阵列天线接收射频信号，通过低噪声放大器对信号进行放大后，直接进行射频采样，模拟射频信号通过模数转换器ADC转化成数字信号后，混频和抗干扰处理在数字域进行。如此设计不仅简化了射频信道的硬件电路，提高了抗干扰天线的可靠性和稳定性，同时也实现了抗干扰天线的小型化和工作频点的多元化，可以有效拓宽北斗抗干扰天线的使用场景和抗干扰工作效。
[0022]在本实施例当中，所述抗干扰处理电路包括B3频点（1.2GHz）抗干扰处理电路、B1频点（1.5GHz）抗干扰处理电路和双频直通电路。本专利技术可以实现B3频点或者B1频点空域抗干扰处理，目前主流的卫星定位频点集中在1.2GHz（B3频点）和1.5GHz（B1频点）附近，按照奈奎斯特采样定理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种北斗抗干扰天线，其特征在于，包括阵列天线、放大器、模数转换器ADC、工作模式选择电路、抗干扰处理电路和基带信号处理电路，其中，所述阵列天线、放大器、模数转换器ADC、工作模式选择电路、抗干扰处理电路和基带信号处理电路依次连接，阵列天线接收射频信号，通过放大器对信号进行放大后，直接进行射频采样，模拟射频信号通过模数转换器ADC转化成数字信号后，混频和抗干扰处理在数字域进行。2.如权利要求1所述的一种北斗抗干扰天线，其特征在于，还包括环境状态监测电路，所述环境状态监测电路分别与模数转换器ADC和工作模式选择电路相连接。3.如权利要求1所述的一种北斗抗干扰天线，其特征在于，所述抗干扰处理电路包括B3频点抗干扰处理电路、B1频点抗干扰处理电路和双频直通电路。4.一种北斗抗干扰天线的实现方法，用以实现权利要求1~3任意一项所述的一种北斗抗干扰天线，其特征在于，包括如下步骤：S1：搭建多通道宽带信号接收装置，调试每个电路，确保每个电路均能正常可靠的工作；S2：通过信号接收装置接收空间信号，其中两个通道预处理B3频点的信号，另外两个通道预处理B1频点的信号，判定抗干扰天线环境特点；S3：确定北斗抗干扰天线的工作模式，选择电路工作参数；S4：进行阵列信号的自适应处理，完成宽带干扰信号的抑制；S5：将处理后的信号送给基带，完成定位解算。5.如权利要求4所述的一种北斗抗干扰天线的实现方法，其特征在于，步骤S2包括如下子步骤：S21：接收到空间信号后，首先判定抗干扰天线所处的环境特点，对1通道和2通道的数据，分析B3频点处的信号特征，判断是否有干扰信号的存在；S22：对3通道和4通道的数据，分析B1频点处的信号特征，...

【专利技术属性】
技术研发人员：管保玲，赵满川，
申请(专利权)人：成都国星通信有限公司，
类型：发明
国别省市：