改進(jìn)寬帶干擾抑制處理方法及處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種改進(jìn)寬帶干擾抑制處理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 高功率密度的窄帶和寬帶干擾已經(jīng)成為破壞軍用導(dǎo)航系統(tǒng)最主要的因素，陣列天 線調(diào)零技術(shù)是提高衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)抗干擾能力的主要方法，它在抑制空間干擾時(shí)，通過權(quán) 矢量的更新在干擾的到達(dá)方向上形成零點(diǎn)，以對(duì)消掉空間干擾。然而，單純的空域?yàn)V波受到 陣列自由度個(gè)數(shù)的限制，不能滿足復(fù)雜的干擾以及多徑環(huán)境下的應(yīng)用，而增加了時(shí)域自由 度的空時(shí)域波束形成方法計(jì)算自適應(yīng)權(quán)的復(fù)雜度提高，導(dǎo)致干擾抑制實(shí)時(shí)性變差。實(shí)際應(yīng) 用中，由于天線接收平臺(tái)的振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)、干擾位置的快速變化及自適應(yīng)權(quán)值的更新速度相 對(duì)太慢等等原因，干擾的到達(dá)角在權(quán)值訓(xùn)練期間會(huì)隨時(shí)間而產(chǎn)生慢變，這就導(dǎo)致權(quán)值訓(xùn)練 的數(shù)據(jù)與權(quán)值應(yīng)用的數(shù)據(jù)之間存在失配現(xiàn)象，干擾很可能移出零陷位置從而不能被有效地 對(duì)消，嚴(yán)重情況下常規(guī)方法完全失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種改進(jìn)寬帶干擾抑制處理方法及處理裝置，要解決的技術(shù)問題是權(quán) 值訓(xùn)練的數(shù)據(jù)與權(quán)值應(yīng)用的數(shù)據(jù)之間存在失配現(xiàn)象，干擾很可能移出零陷位置從而不能被 有效地對(duì)消，造成空域?yàn)V波算法的穩(wěn)健性差。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
[0005] 一種改進(jìn)寬帶干擾抑制處理方法，包括：
[0006] 101、對(duì)空頻二維處理器的M個(gè)接收陣元，分別積累N段長(zhǎng)度為K的中頻AD采樣信 號(hào)，分別對(duì)所述中頻AD采樣信號(hào)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉變換得到頻域數(shù)組：
[0007] Xn，X12，…X1K;X21，X22，…X2K;…XM1，XM2，…父服；
[0008] 所述頻域數(shù)組中各頻域信號(hào)均是長(zhǎng)度為N的序列；
[0009] 102、確定衛(wèi)星信號(hào)帶寬對(duì)應(yīng)整個(gè)帶寬的頻點(diǎn)個(gè)數(shù)B;
[0010] 103、根據(jù)所述頻域數(shù)組，計(jì)算信號(hào)帶寬內(nèi)的B個(gè)頻點(diǎn)的協(xié)方差矩陣Rb，其中Rb = E[XbXbH]，其中Xb=[Xlk，X2b，…X腿]T，b= 1，2, ? ??，B;
[0011] 104、分別根據(jù)每個(gè)頻點(diǎn)的所述協(xié)方差矩陣Rb，求解該頻點(diǎn)的可變對(duì)角加載值入b;
[0012] 105、分別根據(jù)所述可變對(duì)角加載值Xb，確定可變對(duì)角加載線性約束下的該頻點(diǎn) 的權(quán)向量wb;
[0013] 106、利用各頻點(diǎn)的所述權(quán)向量wb對(duì)所述頻域數(shù)組進(jìn)行空域?yàn)V波處理；
[0014] 107、對(duì)空域?yàn)V波后的頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉逆變換，得到時(shí)域中頻數(shù)據(jù)。
[0015] 可選的，所述分別根據(jù)每個(gè)頻點(diǎn)的所述協(xié)方差矩陣Rb，求解該頻點(diǎn)的可變對(duì)角加 載值Xb，包括：
[0016] 對(duì)協(xié)方差矩陣Rb進(jìn)行特征分解，得到表達(dá)式Rb=UbDbUbH和數(shù)值e，其中，Ub表示 正交矩陣，Db表示對(duì)角矩陣，e表示期望信號(hào)的估計(jì)方向與真實(shí)方向的偏差值；
[0017]利用表達(dá)式Rb=UbDbUbH和數(shù)值e，與可變對(duì)角函數(shù)式計(jì)算，得到該頻點(diǎn)的可變對(duì) 角加載值A(chǔ)b，其中所述可變對(duì)角函數(shù)式表示為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改進(jìn)寬帶干擾抑制處理方法，其特征在于，包括： 101、 對(duì)空頻二維處理器的M個(gè)接收陣元，分別積累N段長(zhǎng)度為K的中頻AD采樣信號(hào)， 分別對(duì)所述中頻AD采樣信號(hào)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉變換得到頻域數(shù)組： Xn，X12，…X1K;X21，X22，…X2K;…XM1，XM2，…X厭； 所述頻域數(shù)組中各頻域信號(hào)均是長(zhǎng)度為N的序列； 102、 確定衛(wèi)星信號(hào)帶寬對(duì)應(yīng)整個(gè)帶寬的頻點(diǎn)個(gè)數(shù)B; 103、 根據(jù)所述頻域數(shù)組，計(jì)算信號(hào)帶寬內(nèi)的B個(gè)頻點(diǎn)的協(xié)方差矩陣Rb，其中Rb = E[XbXbH]，其中Xb=[Xlk，X2b，…X腿]T，b= 1，2, ? ??，B; 104、 分別根據(jù)每個(gè)頻點(diǎn)的所述協(xié)方差矩陣Rb，求解該頻點(diǎn)的可變對(duì)角加載值入b; 105、 分別根據(jù)所述可變對(duì)角加載值Xb，確定可變對(duì)角加載線性約束下的該頻點(diǎn)的權(quán) 向量wb; 106、 利用各頻點(diǎn)的所述權(quán)向量wb對(duì)所述頻域數(shù)組進(jìn)行空域?yàn)V波處理； 107、 對(duì)空域?yàn)V波后的頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉逆變換，得到時(shí)域中頻數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分別根據(jù)每個(gè)頻點(diǎn)的所述協(xié)方差矩 陣Rb，求解該頻點(diǎn)的可變對(duì)角加載值Xb，包括： 對(duì)協(xié)方差矩陣Rb進(jìn)行特征分解，得到表達(dá)式Rb=UbDbUbH和數(shù)值e，其中，Ub表示正交 矩陣，Db表示對(duì)角矩陣，e表示期望信號(hào)的估計(jì)方向與真實(shí)方向的偏差值； 利用表達(dá)式Rb=UbDbUbH和數(shù)值e，與可變對(duì)角函數(shù)式計(jì)算，得到該頻點(diǎn)的可變對(duì)角加 載值A(chǔ)b，其中所述可變對(duì)角函數(shù)式表示為：
其中e為期望信號(hào)的估計(jì)方向與真實(shí)方向的偏差，七為期望信號(hào)導(dǎo)向矢量真實(shí)值， %為期望信號(hào)導(dǎo)向矢量真實(shí)值的估計(jì)值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用表達(dá)式Rb=UbDbUbH和數(shù)值e，與可 變對(duì)角函數(shù)式計(jì)算，得到該頻點(diǎn)的可變對(duì)角加載值A(chǔ)b，包括： 利用函數(shù)表達(dá)另
得到該頻點(diǎn)的可變對(duì)角加載值入b; 其中，Zi是矢量fCVX的第i個(gè)元素，h為協(xié)方差矩陣Rb的第i個(gè)特征值，％為期 望信號(hào)導(dǎo)向矢量估計(jì)值。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述可變對(duì)角加載線性約束下的權(quán)向量wb 為：
其中I是單位陣。
5. 如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，濾波后得到的輸出信號(hào)為： yk(n) -wiAk(n)+w2kX2k(n)+? ? ?十界!^-(n); 其中，yk (n)為第k個(gè)頻點(diǎn)空域?yàn)V波的輸出，n為時(shí)刻的序號(hào)。
6. -種改進(jìn)寬帶干擾抑制處理裝置，其特征在于，包括： 變換模塊，用于對(duì)空頻二維處理器的M個(gè)接收陣元，分別積累N段長(zhǎng)度為K的中頻AD采樣信號(hào)，分別對(duì)所述中頻AD采樣信號(hào)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉變換得到頻域數(shù)組： Xn，X12，…X1K;X21，X22，…X2K;…XM1，XM2，…X厭； 所述頻域數(shù)組中各頻域信號(hào)均是長(zhǎng)度為N的序列； 確定模塊，用于確定衛(wèi)星信號(hào)帶寬對(duì)應(yīng)整個(gè)帶寬的頻點(diǎn)個(gè)數(shù)B; 矩陣計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述頻域數(shù)組，計(jì)算信號(hào)帶寬內(nèi)的B個(gè)頻點(diǎn)的協(xié)方差矩陣Rb; 其中Rb=E[XbXbH]，其中Xb=[Xlk，X2b，…Xm]t，b= 1，2, ? ??，B; 可變對(duì)角加載值計(jì)算模塊，用于分別根據(jù)每個(gè)頻點(diǎn)的所述協(xié)方差矩陣Rb，求解該頻點(diǎn) 的可變對(duì)角加載值入b; 權(quán)向量確定模塊，用于分別根據(jù)所述可變對(duì)角加載值A(chǔ)b，確定可變對(duì)角加載線性約束 下的該頻點(diǎn)的權(quán)向量wb; 空域?yàn)V波模塊，用于利用各頻點(diǎn)的所述權(quán)向量wb對(duì)所述頻域數(shù)組進(jìn)行空域?yàn)V波處理； 逆變換模塊，用于對(duì)空域?yàn)V波后的頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉逆變換，得到時(shí)域中 頻數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述可變對(duì)角加載值計(jì)算模塊包括： 協(xié)方差矩陣分解單元，用于對(duì)協(xié)方差矩陣Rb進(jìn)行特征分解，得到表達(dá)式Rb=UbDbUbH和 數(shù)值e，其中，Ub表示正交矩陣，Db表示對(duì)角矩陣，e表示期望信號(hào)的估計(jì)方向與真實(shí)方向 的偏差值； 可變對(duì)角函數(shù)計(jì)算單元，用于利用表達(dá)式Rb=UbDbUbH和數(shù)值e，與可變對(duì)角函數(shù)式計(jì) 算，得到該頻點(diǎn)的可變對(duì)角加載值A(chǔ)b，其中所述可變對(duì)角函數(shù)式表示為：
其中e為期望信號(hào)的估計(jì)方向與真實(shí)方向的偏差，<為期望信號(hào)導(dǎo)向矢量真實(shí)值， 4為期望信號(hào)導(dǎo)向矢量真實(shí)值的估計(jì)值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述可變對(duì)角函數(shù)計(jì)算單元具體用于： 利用函數(shù)表達(dá)3
1，得到該頻點(diǎn)的可變對(duì)角加載值入b; 其中，Zi是矢量z= 的第i個(gè)元素，yi為協(xié)方差矩陣Rb的第i個(gè)特征值，為期 望信號(hào)導(dǎo)向矢量估計(jì)值。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述可變對(duì)角加載線性約束下的權(quán)向量wb 為：
，其中I是單位陣。
10. 如權(quán)利要求6~9中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，濾波后得到的輸出信號(hào)為： yk(n) -wiAk(n)+w2kX2k(n)+? ? ?十界!^-(n); 其中，yk (n)為第k個(gè)頻點(diǎn)空域?yàn)V波的輸出，n為時(shí)刻的序號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種改進(jìn)寬帶干擾抑制處理方法及處理裝置；所述方法，包括：對(duì)空頻二維處理器的M個(gè)接收陣元，分別積累N段長(zhǎng)度為K的中頻AD采樣信號(hào)，分別對(duì)所述中頻AD采樣信號(hào)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉變換得到頻域數(shù)組；102、確定衛(wèi)星信號(hào)帶寬對(duì)應(yīng)整個(gè)帶寬的頻點(diǎn)個(gè)數(shù)B；103、根據(jù)所述頻域數(shù)組，計(jì)算信號(hào)帶寬內(nèi)的B個(gè)頻點(diǎn)的協(xié)方差矩陣Rb；104、分別根據(jù)每個(gè)頻點(diǎn)的所述協(xié)方差矩陣Rb，求解該頻點(diǎn)的可變對(duì)角加載值λb；105、分別根據(jù)所述可變對(duì)角加載值λb，確定可變對(duì)角加載線性約束下的該頻點(diǎn)的權(quán)向量wb；106、利用各頻點(diǎn)的所述權(quán)向量wb對(duì)所述頻域數(shù)組進(jìn)行空域?yàn)V波處理；107、對(duì)空域?yàn)V波后的頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉逆變換，得到時(shí)域中頻數(shù)據(jù)。
【IPC分類】G01S19-21
【公開號(hào)】CN104698472
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510119607
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】北京北斗星通導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司, 和芯星通科技(北京)有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月18日