基于自适应门限判决的频域抗干扰方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于自适应门限判决的频域抗干扰方法及装置，用于解决现有频域抗干扰方法实时性差的技术问题。技术方案是采用实时数据求取门限，直接将门限作用于当前数据，处理过程采用重叠处理、加窗操作以解决信噪比低的问题；本发明求取门限采用实时数据，去大点后再求均值作为门限，将此门限作用于当前数据进行干扰抑制，从而实现门限的准确性，以及门限的实时性，在实际应用中完全实现流水设计，无需任何反馈，解决了干扰边缘无法完全抑制的问题，而且处理的实时性完全实现了干扰抑制的自适应能力，在高动态以及干扰快速变换的环境下能有效的工作。本发明还提供实现上述方法的装置。
【专利说明】基于自适应门限判决的频域抗干扰方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种频域抗干扰方法，特别是一种基于自适应门限判决的频域抗干扰方法。还涉及实现这种基于自适应门限判决的频域抗干扰方法的装置。
【背景技术】
[0002]卫星导航系统中卫星信号的功率很低(甚至低于_133dBm)，易受到多种形式的有意或无意干扰，导致用户机导航定位性能下降，甚至无法正常工作。因此，研发具有抗干扰能力的卫星导航接收机已经成为一个迫切需要解决的重要问题。
[0003]目前滤除卫星信号有效带宽中的窄带干扰或是多音干扰通常包括以下两种方法:基于LMS的算法和基于频域变换的算法。
[0004]基于LMS算法的收敛速度不能有效的控制，在实时的使用会有很大的限制。
[0005]以往基于频域变换的算法在实际的应用中存在很大的问题，其中包括处理之后信号的信噪比较低很多；以往直接求取门限进行判决无法完全抑制窄带干扰，尤其是在干扰的边缘，干扰较弱，门限无法自适应判决，干扰无法完全抑制；进行迭代求取门限的方法无法快速计算，无法实现门限的实时处理，在实际应用中存在很大的限制，无法在高动态的接收机、干扰快速变化的环境下进行使用。
【发明内容】
[0006]为了克服现有频域抗干扰方法实时性差的不足，本发明提供一种基于自适应门限判决的频域抗干扰方法。该方法采用实时数据求取门限，直接将门限作用于当前数据，处理过程采用重叠处理、加窗操作以解决信噪比低的问题；本发明求取门限采用实时数据，去大点后再求均值作为门限，将此门限作用于当前数据进行干扰抑制，从而实现门限的准确性，以及门限的实时性，在实际应用中完全实现流水设计，无需任何反馈，解决了干扰边缘无法完全抑制的问题，而且处理的实时性完全实现了干扰抑制的自适应能力，在高动态以及干扰快速变换的环境下能有效的工作。
[0007]本发明还提供实现上述方法的装置。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于自适应门限判决的频域抗干扰方法，其特点是采用以下步骤:
[0009]步骤一、单阵元天线接收的卫星信号和干扰信号，经过下变频后得到中频模拟信号，再对中频模拟信号进行A/D采样，得到一路数字实信号。
[0010]步骤二、对步骤一中得到的数字信号进行均值的实时统计，然后在信号中减去该均值以去除零频信号。
[0011]步骤三、将去除零频的信号分成两路进行加窗，两个窗函数之间相差N/2点相移，形成两路加窗之后的数据。其中，N是窗函数的点数。
[0012]步骤四、将两路加窗之后的数据分别进行N点FFT变换，得到数据R(k)，O≤k≤N-l，R(k)中寄存的是数据N点的频域信息。
[0013]步骤五、使用FFT之后的数据，找出其中的绝对值大点MAX1 R(k) |、MAX21 R (k)...MAXjR(k) I，大点的个数m为窄带干扰最宽带宽，然后统计信号有效带宽η中减去大点之后数据的绝对值平均值Μ1，确定干扰的门限TH = q.Ml ;使用此门限抑制此次数据的干扰，采用门限判决的方法，在信号带宽之外的数据置零，信号带宽中大于门限的值置零，小于门限的值保留。其中，n = nl-nO, nO为有效带宽的最低频点，nl为有效带宽的最闻频点。
[0014]均值Ml的计算方法为:
[0015]
【权利要求】
1.一种基于自适应门限判决的频域抗干扰方法，其特征在于采用以下步骤: 步骤一、单阵元天线接收的卫星信号和干扰信号，经过下变频后得到中频模拟信号，再对中频模拟信号进行A/D采样，得到一路数字实信号； 步骤二、对步骤一中得到的数字信号进行均值的实时统计，然后在信号中减去该均值以去除零频信号； 步骤三、将去除零频的信号分成两路进行加窗，两个窗函数之间相差N/2点相移，形成两路加窗之后的数据；其中，N是窗函数的点数； 步骤四、将两路加窗之后的数据分别进行N点FFT变换，得到数据R(k)，0N-1,R(k)中寄存的是数据N点的频域信息； 步骤五、使用FFT之后的数据，找出其中的绝对值大点MAX1IRGO 1、MAX21 R (k)...MAXjR(k) I，大点的个数m为窄带干扰最宽带宽，然后统计信号有效带宽η中减去大点之后数据的绝对值平均值Μ1，确定干扰的门限TH = q.Ml ;使用此门限抑制此次数据的干扰，采用门限判决的方法，在信号带宽之外的数据置零，信号带宽中大于门限的值置零，小于门限的值保留；其中，n = nl-n0，n0为有效带宽的最低频点，nl为有效带宽的最闻频点； 均值Ml的计算方法为:
门限判决的计算方法为:
步骤六、将进行干扰抑制之后的数据进行N点IFFT变换，然后两路数据直接相加得到最终处理完成的数据； 步骤七、将处理完成的数据送给D/A芯片，进行D/A转换；将模拟信号送给导航板。
2.一种实现权利要求1所述基于自适应门限判决的频域抗干扰方法的装置，其特征在于:包括天线、射频模块、抗干扰板、导航板和电源板；所述天线是单阵元天线；电源板给天线、射频模块、抗干扰板以及导航板供电；天线接收卫星信号和干扰信号并传输给射频模块，射频模块完成模拟下变频，将射频信号转换成中频信号，然后传输给抗干扰板上的A/D芯片，A/D转换之后将中频数字信号传给FPGA，FPGA将此信号中的零频信号去除，然后直接分成两路信号，进行加窗处理后进行FFT变换，然后用此数据求干扰的去大点求均值门限，将此门限作用于当前数据，之后将数据IFFT变换，合成一路数据，进行转换，输出给射频模块中的上变频模块，变为射频信号传输给导航板进行最终的解算、定位。
【文档编号】G01S19/21GK104076369SQ201410327947
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】王伶, 韩闯, 张兆林, 史尚奇, 赵敬, 宫延云 申请人:西北工业大学