自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出的一種自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)，可以有效降低系統(tǒng)成本和復(fù)雜度。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：接收信道（2）、數(shù)字信號板（3）相連于電源（4）和控制機（5）之間組成自適應(yīng)抗干擾天線系統(tǒng)；在接收信道的輸入端設(shè)有單通道快速切換天線陣面多個天線單元的電子轉(zhuǎn)換開關(guān)；控制機通過RS422串口為接收信道和數(shù)字信號板傳輸電子轉(zhuǎn)換開關(guān)同步切換指令和數(shù)字信號串/并轉(zhuǎn)換指令，實現(xiàn)接收信道與不同天線陣元的連接。利用本發(fā)明可進一步降低天線系統(tǒng)的重量、功耗和成本；還可省去傳統(tǒng)多通道自適應(yīng)抗干擾天線對通道進行幅相校準(zhǔn)的復(fù)雜程序，解決現(xiàn)有技術(shù)多通道自適應(yīng)抗干擾天線通道間幅相不一致的問題。
【專利說明】自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抗干擾通信領(lǐng)域自適應(yīng)抗干擾天線的多通道信道綜合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自適應(yīng)抗干擾天線是一種空域濾波器，由多通道同時接收信號，通過特定的抗干擾算法，對通道進行不同的幅相加權(quán)，實現(xiàn)有用信號的疊加和干擾信號的對消。當(dāng)天線陣列規(guī)模很大時，相對應(yīng)的接收通道和ADC變換器數(shù)量也會很大，這樣就會極大的提高系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度，同時會由于通道間的幅相不一致，導(dǎo)致波束的指向偏差。傳統(tǒng)的多通道自適應(yīng)抗干擾天線受通道幅相一致性要求，在工作前需要對通道進行幅相校準(zhǔn)，特別是隨著有源器件工作時間的增加，通道間的不一致性越加明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種無需對通道進行幅相校準(zhǔn)，可以有效降低系統(tǒng)成本和復(fù)雜度，實現(xiàn)自適應(yīng)抗干擾天線的信道綜合化。
[0004]本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來達(dá)到:一種自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)，包括天線陣面1、接收信道2、數(shù)字信號板3、電源4和控制機5 ;其特征在于:接收信道2、數(shù)字信號板3相連于電源4和控制機5之間組成自適應(yīng)抗干擾天線系統(tǒng)；在接收信道2的輸入端設(shè)有單通道快速切換天線陣面多個天線單元的電子轉(zhuǎn)換開關(guān)；控制機5通過RS422串口為接收信道2和數(shù)字信號板3傳輸電子轉(zhuǎn)換開關(guān)同步切換指令和數(shù)字信號串/并轉(zhuǎn)換指令，實現(xiàn)接收信道與不同天線陣元的連接。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過在接收信道中引入開關(guān)速度很快，可靠性也很高，在電子設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用的電子轉(zhuǎn)換開關(guān)，實現(xiàn)多通道信道的高度綜合化，減少了有源通道的數(shù)量，降低了傳統(tǒng)自適應(yīng)抗干擾天線的復(fù)雜度。通過開關(guān)的快速切換，可以有效的降低系統(tǒng)中有源器件數(shù)量。信號處理板上的FPGA實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串/并轉(zhuǎn)換和自適應(yīng)抗干擾功能；
本發(fā)明控制機通過同時向接收信道和數(shù)字信號板發(fā)送串口指令，實現(xiàn)開關(guān)切換和數(shù)據(jù)同步，極大的降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
[0006]本發(fā)明將天線陣面、接收信道、數(shù)字信號板相連于電源與控制機之間組成自適應(yīng)抗干擾天線系統(tǒng)；通過接收信道輸入口處的開關(guān)切換，實現(xiàn)接收信道與不同天線陣元的連接；進一步降低了天線系統(tǒng)的重量、功耗和成本；還可以省去傳統(tǒng)多通道自適應(yīng)抗干擾天線對通道進行幅相校準(zhǔn)的復(fù)雜程序，解決了現(xiàn)有技術(shù)多通道自適應(yīng)抗干擾天線通道間幅相不一致的問題。
[0007]本發(fā)明采用在接收信道輸入端設(shè)置單通道快速切換天線陣面多個天線單元的電子轉(zhuǎn)換開關(guān)單路通道技術(shù)，使天線不同陣元接收到的信號都是通過相同的通道進行處理，因此不存在幅相不一致性問題，避免了校準(zhǔn)功能帶來的不確定性。【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是綜合信道的自適應(yīng)抗干擾天線系統(tǒng)組成框圖。
[0009]圖2是圖1所述系統(tǒng)的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0010]參閱圖1。在以下描述的一個最佳實施例中，自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)，包括天線陣面1、接收信道2、數(shù)字信號板3、電源4和控制機5。自適應(yīng)抗干擾天線系統(tǒng)由天線陣面1、接收信道2、數(shù)字信號板3、電源4和控制機5組成。其中，接收信道2、數(shù)字信號板3相連于電源4和控制機5之間。信號處理板3與接收信道2通過一根高頻電纜互連。電源4和控制機5通過低頻插座完成天線系統(tǒng)的供電和串口控制。天線陣面I包括若干個接收天線單元。數(shù)字信號板3主要包括一組ADC和FPGA7。接收信道2由一組具有濾波、放大和變頻功能的器件組成。接收信道2包括一路順次串聯(lián)在接收通道2上的濾波電路、放大電路和變頻器，變頻器電連接數(shù)字信號板3數(shù)字信號電路上的模數(shù)變換器ADC，并通過ADC連接現(xiàn)場可編程門陣列FPGA7?？焖偾袚Q天線陣面多個天線單元的電子轉(zhuǎn)換開關(guān)6連接在收信道2單通道的輸入端；接收通道通過電子轉(zhuǎn)換開關(guān)6的快速切換實現(xiàn)與不同天線單元的連接。所述接收信道輸入端電連接的電子轉(zhuǎn)換開關(guān)6可以是一個單刀多置電子轉(zhuǎn)換開關(guān)。為使數(shù)字信號在串/并轉(zhuǎn)換過程中，數(shù)據(jù)不出現(xiàn)混亂，需要與開關(guān)的切換進行同步，這就要求控制機5發(fā)送同步指令，同步指令通過RS422串口實現(xiàn)傳輸。
[0011]電源4給自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)提供各種需要的電壓；控制機5通過RS422串口為接收信道2和數(shù)字信號板3提供開關(guān)切換和同步指令。
[0012]為了保證信號不失真，電子轉(zhuǎn)換開關(guān)6開關(guān)切換速度> f*N，其中N為天線陣面陣元數(shù)，f為自適應(yīng)抗干擾天線系統(tǒng)可以接收到空間信號的最高頻率。在一個切換周期內(nèi)，接收信道2收到經(jīng)天線進入系統(tǒng)的空間信號分別為[xT1，χΤ2,…，χΤΝ]，經(jīng)過經(jīng)過T個周期后，接收信道(2)中的信號數(shù)列可以表示為[Χ11，Χ12^..，Χ1Ν，
X2lJ X22J …J X2NJ......J xTlJ XT2J......，xTN]，其中，N為天線陣元數(shù)，T為信號數(shù)列的統(tǒng)計時間，χΤΝ為第T個周期，第N個天線陣元收到的信號幅度和相位信息；數(shù)字信號板(3)中數(shù)字電路收到接收信道(2)輸出的一組串
行數(shù)據(jù)[Xn，X12,..., XlN.X2I, X22...., X2N.......，XT1，xT2.......，ΧΤΝ]，通過 ADC 將模擬信號轉(zhuǎn)換成
數(shù)字信號，數(shù)字信號輸送至現(xiàn)場可編程門陣列FPGA7進行串/并轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成與傳統(tǒng)的多通道自適應(yīng)抗干擾天線相同的二維矩陣格式數(shù)據(jù)
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)，包括天線陣面(I)、接收信道(2)、數(shù)字信號板(3)、電源(4)和控制機(5)，其特征在于:接收信道(2)、數(shù)字信號板(3)相連于電源(4)和控制機(5)之間組成自適應(yīng)抗干擾天線系統(tǒng)；在接收信道(2)的輸入端設(shè)有單通道快速切換天線陣面多個天線單元的電子轉(zhuǎn)換開關(guān)；控制機(5)通過RS422串口為接收信道(2)和數(shù)字信號板(3)傳輸電子轉(zhuǎn)換開關(guān)同步切換指令和數(shù)字信號串/并轉(zhuǎn)換指令，實現(xiàn)接收信道與不同天線陣元的連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)，其特征在于:信號處理板(3)與接收信道(2)通過一根高頻電纜互連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)，其特征在于:電源(4)和控制機(5)通過低頻插座完成天線系統(tǒng)的供電和串口控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)，其特征在于:接收信道(2)包括一路順次串聯(lián)在接收通道(2)上的濾波電路、放大電路和變頻器，變頻器電連接數(shù)字信號板(3 )數(shù)字電路上的模數(shù)變換器ADC，并通過ADC連接現(xiàn)場可編程門陣列FPGA (7 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述電子轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)是一個單刀多置電子轉(zhuǎn)換開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)，其特征在于:電子轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)開關(guān)切換速度> f*N，其中N為天線陣面陣元數(shù)，f為自適應(yīng)抗干擾天線系統(tǒng)收到空間/[目號的最聞頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)，其特征在于:在一個切換周期內(nèi)，經(jīng)天線進入接收信道(2)的空間信號分別為[xT1，χΤ2,…，χΤΝ]，經(jīng)過T個周期后，接收信道(2)中的信號數(shù)列可以表示為[Χ11，Χ12^..，Χ1Ν，X2lJ X22J …J X2NJ......J xTlJ XT2J......，xTN]，其中，N為天線陣元數(shù)，T為信號數(shù)列的統(tǒng)計時間，χΤΝ為第T個周期，第N個天線陣元收到的信號幅度和相位信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)字信號板(3)中數(shù)字電路收到接收信道(2)輸出的一組串行數(shù)據(jù)[X11, X12,…，X1N，X21, X22, - ,Χ2Ν,......，XT1, X12,……，ΧΤΝ]，通過ADC將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號輸送至現(xiàn)場可編程門陣列FPGA (7)進行串/并轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成二維矩陣格式數(shù)據(jù)
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)抗干擾天線信道綜合系統(tǒng)，其特征在于:控制機(5)在給接收信道(2)發(fā)送串口碼的同時，給數(shù)字信號板(3)發(fā)送同樣的串口碼，信號經(jīng)過濾波電路濾波、放大電路放大、變頻和模數(shù)變換后，轉(zhuǎn)換為一組格式為 [X 11，X 12,...，x IN，X 21，X 22，...，X 2N,......,X Tl，X T2 …，X TN]的串行數(shù)字信號，轉(zhuǎn)換成與傳統(tǒng)的多通道自適應(yīng)抗干擾天線的數(shù)據(jù)格式相同的二維矩陣格式數(shù)據(jù)。
【文檔編號】H04B15/00GK103812576SQ201410040689
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】任燕飛 申請人:中國電子科技集團公司第十研究所