抗干扰方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种抗干扰方法和装置。涉及抗干扰滤波领域；解决了单一滤波方式局限性的问题。该方法包括：对中频信号进行频域窄带干扰预处理，得到频域数组；对所述频域数组按照多个频点分别进行空域滤波；对空域滤波后的所述频域数组进行多点IFFT变换，得到抗干扰处理后的时域中频数据。本发明提供的技术方案适用于卫星信号处理，实现了对宽带、窄带混合干扰的抵制。
【专利说明】抗干扰方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及抗干扰滤波领域，尤其涉及一种应用于各种来向干扰环境下的卫星导 航接收机以及其他抗干扰扩频通信系统的抗干扰方法和装置。
【背景技术】
[0002] 全球卫星导航系统目前有美国全球定位系统（GPS)、俄罗斯全球卫星导航系统 (GLONASS)、欧洲伽利略卫星定位系统（Galileo)、以及发展中的中国北斗定位系统，它们能 提供全天候、实时、连续的高精度位置信息，已经广泛应用于各类军用和民用目标的定位、 导航、授时和精密测量。但是卫星信号在传输和接收过程中会受到有意和无意的干扰。自 适应阵列天线通过自适应调节各阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的方向图形状，使 波束指向期望方向，而零点指向干扰方向，从而提高天线的增益和信干噪比，也称为空域滤 波技术，是目前最有效的干扰抑制技术之一。
[0003] 然而，单纯的空域滤波受到阵列自由度个数的限制，不能满足复杂的干扰以及多 径环境下的应用，而且空域滤波对空间不同于信号来向的干扰可以有效地抑制，但对于与 信号同向的窄带干扰抑制程度不够，同时滤除部分有用信号。空域频域联合滤波对点频干 扰处理时有效位、系数精度要求较高，同样有效位精度下抑制窄带干扰效果比抑制宽带干 扰效果差，通过频域预处理窄带干扰的方法解决了该问题。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种抗干扰方法和装置，解决了单一滤波方式局限性的问题。
[0005] 一种抗干扰方法，包括：
[0006] 对中频信号进行频域窄带干扰预处理，得到频域数组；
[0007] 对所述频域数组按照多个频点分别进行空域滤波；
[0008] 对空域滤波后的所述频域数组进行多点IFFT变换，得到抗干扰处理后的时域中 频数据。
[0009] 优选的，对中频信号进行频域窄带干扰预处理，得到频域数组包括：
[0010] 积累一定长度的中频AD采样信号，所述中频AD采样信号中包含卫星信号、窄带、 宽带干扰以及背景噪声，将所述中频AD采样信号进行FFT变换，得到幅度谱€ n ;
[0011] 根据以下表达式统计带内幅度谱模值的平均值：
【权利要求】
1. 一种抗干扰方法，其特征在于，包括： 对中频信号进行频域窄带干扰预处理，得到频域数组； 对所述频域数组按照多个频点分别进行空域滤波； 对空域滤波后的所述频域数组进行多点IFFT变换，得到抗干扰处理后的时域中频数 据。
2. 根据权利要求1所述的抗干扰方法，其特征在于，对中频信号进行频域窄带干扰预 处理，得到频域数组包括： 积累一定长度的中频AD采样信号，所述中频AD采样信号中包含卫星信号、窄带、宽带 干扰以及背景噪声，将所述中频AD采样信号进行FFT变换，得到幅度谱€ n ; 根据以下表达式统计带内幅度谱模值的平均值：
根据二阶矩算法计算干扰门限T= y+P 〇，其中P为门限优化因子，初始值设为1，
对所述中频AD采样信号进行FFT变换后得到的频域数组进行窄带干扰预处理，超过干 扰门限T的频域数据置为平均值y，否则不予处理，并记录超过门限值的次数Q ; 当Q>10%带内频点数时，P +0. 1 ;当Q〈2%带内频点数时，P -0. 1。
3. 根据权利要求2所述的抗干扰方法，其特征在于，对所述频域数组按照多个频点分 别进行空域滤波包括： 每个阵元接收中频AD采样信号经过相同的频域窄带干扰预处理后，经过多点FFT变 换，得到频域数组X : X - [X11, X12, --? X1K ；X21, X22, *** X2k ； *** XM1, XM2, --? Xmk]； 根据所述频域数组，计算协方差矩阵Rk = E[XkXkH] (MXM维），其中，Xk = [Xlk，X2k，--? XJt k = 1,2,...,K； 求解线性约束的最小方差方程，由线性约束最小方差准则，确定空频滤波器的最优化 问题如下：
其中，yk (n)为空频滤波器第k个频点的输出，Wk为空频滤波器第k个频点对应的最优 权值，空间导向矢量a为a ，GJs为空间归一化频率； 利用拉格朗日乘子法推导出多约束最小方差的解为： wk = Rk:a ； 利用wk对所述频域数组进行空域滤波处理，表达式为： Yk (n) - wiAk (n)(n)+--? +wMiAk (n)， 其中，yk(n)为第k个频点空域滤波的输出。
4. 一种抗干扰装置，其特征在于，包括： 频域窄带干扰预处理模块，用于对中频信号进行频域窄带干扰预处理，得到频域数 组； 空域滤波模块，用于对所述频域数组按照多个频点分别进行空域滤波； IFFT变换模块，用于对空域滤波后的所述频域数组进行多点IFFT变换，得到抗干扰处 理后的时域中频数据。
5. 根据权利要求4所述的抗干扰装置，其特征在于，所述频域窄带干扰预处理模块包 括： FFT变换单元，用于积累一定长度的中频AD采样信号，所述中频AD采样信号中包含卫 星信号、窄带、宽带干扰以及背景噪声，将所述中频AD采样信号进行FFT变换，得到幅度谱 带内幅度谱模值计算单元，用于根据以下表达式统计带内幅度谱模值的平均值：
干扰门限计算单元，用于根据二阶矩算法计算干扰门限T= 〇，其中0为门限优 化因子，初始值设为1，〇为幅度标准方差，根据表达式
干扰预处理单元，用于对FFT变换后的频域数据进行窄带干扰预处理，超过干扰门限T 的频域数据置为平均值U，否则不予处理，并记录超过门限值的次数Q ; 门限优化因子计算单元，用于当Q>10%带内频点数时，￠+0. 1 ;当Q〈2%带内频点数 时，￠-0. 1。
6. 根据权利要求4所述的抗干扰装置，其特征在于，所述空域滤波模块包括： FFT变换单元，用于对所述中频AD采样信号经过多点FFT变换，得到频域数组X : X - [X11, X12, --? X1K ；X21, X22, *** X2k ； *** XM1, XM2, --? Xmk]； 协方差矩阵计算单元，用于根据所述频域数组，计算协方差矩阵Rk = E[XkXkH] (MXM 维），其中，Xk= [Xlk，X2k，…XmJt k= 1，2，...，K; 最优化问题确定单元，用于求解线性约束的最小方差方程，由线性约束最小方差准则， 确定空频滤波器的最优化问题如下：
其中，空间导向矢量a为《 = [1，，…，f ; 处理器计算单元，用于利用拉格朗日乘子法推导出多约束最小方差的解为： wk = Rk:a ； 滤波处理单元，用于利用所述wk对所述频域数组进行空域滤波处理，表达式为： Yk (n) - wiAk (n)(n)+--? +wMiAk (n)， 其中，yk(n)为第k个频点空域滤波的输出。
【文档编号】G01S19/21GK104360355SQ201410742500
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】不公告发明人 申请人:北京北斗星通导航技术股份有限公司