本发明专利技术为一种抗干扰自适应波束形成电路及方法，电路包括FFT电路、空域滤波电路、自适应处理电路、波束形成电路、IFFT电路，方法包括FFT电路处理抗干扰输入；自适应处理电路完成空域滤波系数的自适应生成；波束形成电路完成权值融合；空域滤波电路对具有空域特征的四路信号进行加权和FIR处理；空域滤波抗干扰输出结果douti经IFFT电路将频域信息还原到时域。本发明专利技术具有较低的副瓣电平，可根据覆盖区域的变化进行波束指向控制或波束重构，可在较大扫描角度范围内灵活跳变以及在波束之间进行功率分配，可方便地进行通道校正和自适应干扰调零；电路具有良好的性能和较低的复杂度，利于硬件实现，从而减少了硬件资源的开销。从而减少了硬件资源的开销。从而减少了硬件资源的开销。
【技术实现步骤摘要】
一种抗干扰自适应波束形成电路及方法
[0001]本专利技术涉及数字信号处理
，尤其涉及一种抗干扰自适应波束形成电路及方法。
技术介绍
[0002]数字波束形成是指由一组相关的天线阵元在空间按一定的规则排列，根据有用信号和干扰信号到达阵列各个元素的角度和相位不同，通过相应的自适应算法和数字信号处理技术，使阵列天线形成一个很窄的主波束，自动对准期望信号，而在干扰方向形成零陷，来达到增强有用信号、抑止干扰的目的。数字波束形成实际上是通过对各阵元加权进行空域滤波，通过迭代更新滤波器权值调整数字波束，形成中信号幅度和相位。数字波束形成实际上是通过对各阵元加权进行空域滤波，通过迭代更新滤波器权值，调整数字波束，形成中信号幅度和相位。在波束形成过程中，需要获取卫星信号的方向信息而，获取该信息需要额外的电路开销，增加了软件信息处理的复杂度。
技术实现思路
[0003]为解决波束形成过程中，获取卫星信号的方向信息所需要的电路开销大的技术问题，本专利技术提供了一种抗干扰自适应波束形成电路及方法。
[0004]一种抗干扰自适应波束形成电路，包括FFT电路、空域滤波电路、自适应处理电路、波束形成电路、IFFT电路。
[0005]进一步的，所述FFT电路将四个阵元各自作为主阵元，进行时频转换，输出频域信息F FTdata1～FFTdata4，所述空域滤波电路对FFTdata1～FFTdata4信号加权处理，并选择最优一组作为抗干扰结果输出。
[0006]进一步的，一种抗干扰自适应波束形成电路，所述自适应处理电路通过LMS算法产生空域滤波系数Wuu1～Wuu4。
[0007]进一步的，一种抗干扰自适应波束形成电路，所述波束形成电路完成叠加期望信号导向矢量，产生权值融合Wu1～Wu4。
[0008]进一步的，一种抗干扰自适应波束形成电路，所述IFFT电路进行频时转换，还原时域信号。
[0009]一种抗干扰自适应波束形成方法，包括以下步骤：
[0010]S1，抗干扰输入经FFT电路处理后，得到四组不同阵元作为主阵元的频域信息，分别用FFTdata1、FFTdata2、FFTdata3、FFTdata4表示；
[0011]S2，自适应处理电路完成空域滤波系数的自适应生成；
[0012]S3，波束形成电路完成权值融合；
[0013]S4，空域滤波电路对具有空域特征的四路信号，即FFTdata1、FFTdata2、FFTdata3、FFTdata4进行加权和FIR处理；
[0014]S5，空域滤波抗干扰输出结果douti经IFFT电路将频域信息还原到时域，其结果作
为整个抗干扰融合波束形成后的输出。
[0015]进一步的，所述一种抗干扰自适应波束形成方法，所述步骤S2包括以下子步骤：
[0016]S21，空域滤波电路的输出结果dout1与信号功率倒数1/P相乘得到doutm；
[0017]S22，FFTdata1_2、FFTdata1_3、FFTdata1_4与doutm分别进行复数乘法运算得到doutm2、doutm3、doutm4；
[0018]S23，Wuu1_2、Wuu1_3、Wuu1_4分别和doutm2、doutm3、doutm4进行复数减法运算得到Wuuu1_2、Wuuu1_3、Wuuu1_4；
[0019]S24，将Wuuu1_2、Wuuu1_3、Wuuu1_4与Wu1_2、Wu1_3、Wu1_4进行融合，即对应相加，得到更新后的空域滤波系数Wuu1_2、Wuu1_3、Wuu1_4；
[0020]S25，将FFTdata2～FFTdata4数据、dout2～dout3数据.、Wu2～Wu4数据分别进行子步骤S21～S25的计算，分别得到以第2阵元、第3阵元、第4阵元作为主阵元，融合权值后的空域滤波器系数Wuu2、Wuu3、Wuu4；
[0021]S26，采用归一化最小均方迭代法进行抗干扰权值自适应计算，得到W1～W4。
[0022]进一步的，一种抗干扰自适应波束形成方法，所述子步骤S21中dout1为以第一阵元作为主阵元经过空域滤波电路输出的结果，为复信号，P为信号功率，所述子步骤S22中FFTdata1_1、FFTdata1_2、FFTdata1_3、FFTdata1_4为FFTdata1分解成的四组信号分量，所述FFTdata1为以第一阵元作为主阵元频域信息的结果，所述子步骤S23中Wuu1_2、Wuu1_3、Wuu，_4为Wuu1分解成的三个参数，分别对应其余三个阵元的空域滤波系数，所述Wuu1的初始值为0，为以第一阵元作为主阵元的空域滤波器系数。
[0023]进一步的，一种抗干扰自适应波束形成方法，所述步骤S3包括以下子步骤：
[0024]S31，αS2、αS3、αS4和W1_2、W1_3、W1_4进行复数乘法运算，计算结果为WP1_2、WP1_3、WP1_4；
[0025]S32，WP1_1、WP1_2、WP1_3、WP1_4进行复数加法运算得到WP1；
[0026]S33，CN与WP1进行复数相减得到复数CNP；
[0027]S34，CNP分别和三组期望信号αS2、αS3、αS4进行复数乘法运算得到融合后的权值Wu1，将Wu1拆分为三组数据Wu1_2、Wu1_3、Wu1_4；
[0028]S35，将W2～W4分别进行子步骤S31～S34的计算，得到以第2阵元、第3阵元、第4阵元作为主阵元融合权值后的输出Wu2～Wu4。
[0029]进一步的，一种抗干扰自适应波束形成方法，所述子步骤S31中的αS2、αS3、αS4为αS拆分成的三组期望信号，W1_2、W1_3、W1_4为W1拆分的三组信息，分别对应以第一阵元作为参考阵元的其余3个阵元频域信息，所述W1为以第一阵元作为主阵元的频域输出，所述子步骤S32中的WP1_1为常数，实部为67108864，虚部为0，子步骤S33中的CN为常数，实部为68435456，虚部为0。
[0030]本专利技术的有益效果：
[0031](1)本专利技术具有较低的副瓣电平，可根据覆盖区域的变化进行波束指向控制或波束重构，可在较大扫描角度范围内灵活跳变以及在波束之间进行功率分配，可方便地进行通道校正和自适应干扰调零；
[0032](2)本专利技术中的波束形成电路、自适应处理电路和空域滤波电路只涉及乘法和加法运算，电路具有良好的性能和较低的复杂度，利于硬件实现，从而减少了硬件资源的开
销。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的电路结构图；
[0034]图2为本专利技术的方法流程图。
具体实施方式
[0035]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0036]如附图1所示，一种抗干扰自适应波束形成电路，包括FFT电路、空域滤波电路、自适应处理电路、波束形成电路、IFFT电路。
[0037]本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抗干扰自适应波束形成电路，其特征在于，包括FFT电路、空域滤波电路、自适应处理电路、波束形成电路、IFFT电路。2.如权利要求1所述的一种抗干扰自适应波束形成电路，其特征在于，所述FFT电路将四个阵元各自作为主阵元，进行时频转换，输出频域信息FFTdata1~FFTdata4，所述空域滤波电路对FFTdata1~FFTdata4信号加权处理，并选择最优一组作为抗干扰结果输出。3.如权利要求1所述的一种抗干扰自适应波束形成电路，其特征在于，所述自适应处理电路通过LMS算法产生空域滤波系数Wuu1~Wuu4。4.如权利要求1所述的一种抗干扰自适应波束形成电路，其特征在于，所述波束形成电路完成叠加期望信号导向矢量，产生权值融合Wu1~Wu4。5.如权利要求1所述的一种抗干扰自适应波束形成电路，其特征在于，所述IFFT电路进行频时转换，还原时域信号。6.一种抗干扰自适应波束形成方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，抗干扰输入经FFT电路处理后，得到四组不同阵元作为主阵元的频域信息，分别用FFTdata1、FFTdata2、FFTdata3、FFTdata4表示；S2，自适应处理电路完成空域滤波系数的自适应生成；S3，波束形成电路完成权值融合；S4，空域滤波电路对具有空域特征的四路信号，即FFTdata1、FFTdata2、FFTdata3、FFTdata4进行加权和FIR处理；S5，空域滤波抗干扰输出结果douti经IFFT电路将频域信息还原到时域，其结果作为整个抗干扰融合波束形成后的输出。7.如权利要求6所述的一种抗干扰自适应波束形成方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：S21，空域滤波电路的输出结果dout1与信号功率倒数1/P相乘得到doutm；S22，FFTdata1_2、FFTdata1_3、FFTdata1_4与doutm分别进行复数乘法运算得到doutm2、doutm3、doutm4；S23，Wuu1_2、Wuu1_3、Wuu1_4分别和doutm2、doutm3、doutm4进行复数减法运算得到Wuuu1_2、Wuuu1_3、Wuuu1_4；S24，将Wuuu1_2、Wuuu1_3、Wuuu1_4与Wu1_2、Wu1_3、Wu1_4进行融合，即对应相加，得到更新后的空域滤波系数Wuu1_2、Wuu1_3...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，游洪运，张陶，
申请(专利权)人：成都国星通信有限公司，
类型：发明
国别省市：
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