一种TDD无线通信抗干扰方法及装置与流程

本发明属于无线通信，具体涉及一种tdd无线通信抗干扰方法及装置。

背景技术：

1、无线通信应用广泛，许多通信网络都是采用无线信道进行组网。比如无线自组网就是一种基于tdd双工方式工作的通信网络，各节点间根据协议自动组成一个网络。该种网络每个节点都具备无线收发功能，网络的各节点具有移动性、多跳性。它不依赖于预设的基础设施，具有可临时组网、快速展开、无控制中心、抗毁性强等特点，在军事和民用方面都具有广阔的应用前景，是网络研究中的热点。

2、然而同其他无线通信网络一样，自组网也会受到干扰，特别是在战场环境下的恶意带内干扰。这些干扰信号的特征不尽相同，有单音/多音干扰，也有类调制信号干扰。如何在各节点的接收机中对此类干扰进行有效消除对提高接收性能，增强网络在敌方干扰下的生存能力非常有价值和必要。

3、无线通信的抗干扰技术方兴未艾，有许多技术可以进行干扰抑制，如基于深度学习的方法以及各种智能频谱感知类的方法策略等。但此类策略要求电台具有高的信号处理速度、大存储容量以及反馈通道，对终端类产品特别是手持电台的要求极高。另外此类算法侧重于在数字域进行抑制，其能达到的抑制比有限，收敛速度较慢，对突发的干扰响应时间较长。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种tdd无线通信抗干扰方法和装置，以解决现有抗干扰技术中对信号处理要求高，硬件复杂度高，干扰抑制小，收敛速度慢，方式单一的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种tdd无线通信抗干扰方法，包括以下步骤：

3、接收叠加干扰信号s&i(t)；

4、对幅度相位受控信号a*r_i(t-τ)和叠加干扰信号s&i(t)进行叠加对消，再进行采样，得到数字信号s1(n)；

5、对数字信号s1(n)进行特征分析，得到分析结果；根据分析结果，判断叠加干扰信号是单音/多音信号或者非单音/非多音信号；

6、若叠加干扰信号是单音/多音信号，则对数字信号s1(n)进行自适应滤波，得到误差信号e(n)和干扰估计信号r_i_w(n)；在误差信号e(n)收敛时，对数字信号s1(n)的干扰信号频率f和干扰信号功率p_i进行再生得到再生信号，并对干扰估计信号r_i_w(n)进行调整得到调整信号，再生信号和调整信号两者相加作为干扰信号r_i(n)；

7、若叠加干扰信号是非单音/非多音信号，则对数字信号s1(n)进行自适应滤波，得到干扰估计信号r_i_w(n)；对干扰估计信号r_i_w(n)进行调整，作为干扰信号r_i(n)；

8、根据干扰信号r_i(n)和数字信号s1(n)，生成幅度相位受控信号a*r_i(t-τ)。

9、优选地，对幅度相位受控信号a*r_i(t-τ)和叠加干扰信号s&i(t)进行叠加对消，再进行采样，得到数字信号s1(n)，具体包括以下步骤：

10、通过合路器对幅度相位受控信号a*r_i(t-τ)和叠加干扰信号s&i(t)进行叠加对消，生成合路输出信号s1(t)；

11、所述合路输出信号s1(t)经过adc模块采样为数字信号s1(n)。

12、优选地，若叠加干扰信号是单音/多音信号，则对数字信号s1(n)进行自适应滤波，得到误差信号e(n)和干扰估计信号r_i_w(n)；在误差信号e(n)收敛时，对数字信号s1(n)的干扰信号频率f和干扰信号功率p_i进行再生得到再生信号，并对干扰估计信号r_i_w(n)进行调整得到调整信号，再生信号和调整信号两者相加作为干扰信号r_i(n)，具体包括以下步骤：

13、若叠加干扰信号是单音/多音信号，则测得数字信号s1(n)的干扰信号频率f和干扰信号功率p_i；

14、对数字信号s1(n)的干扰信号频率f和干扰信号功率p_i进行迭代收敛，生成数字信号s1(n)的幅度a和相位τ，并根据相邻两次迭代干扰信号功率p_i得到功率误差信号e_p；

15、根据功率误差信号e_p，对数字信号s1(n)进行自适应滤波，得到误差信号e(n)和干扰估计信号r_i_w(n)；

16、在误差信号e(n)收敛时，对数字信号s1(n)的干扰信号频率f和干扰信号功率p_i进行再生得到再生信号，并对干扰估计信号r_i_w(n)进行速率、大小及相位调整得到调整信号，再生信号和调整信号两者相加作为干扰信号r_i(n)。

17、优选地，若叠加干扰信号是非单音/非多音信号，则对数字信号s1(n)进行自适应滤波，得到误差信号e(n)和干扰估计信号r_i_w(n)；对干扰估计信号r_i_w(n)进行调整，作为干扰信号r_i(n)；具体包括以下步骤：

18、若叠加干扰信号是非单音/非多音信号，则测得数字信号s1(n)的干扰信号频率f和干扰信号功率p_i；

19、对数字信号s1(n)的干扰信号频率f和干扰信号功率p_i进行迭代收敛，生成数字信号s1(n)的幅度a和相位τ，并根据相邻两次迭代干扰信号功率p_i得到功率误差信号e_p；

20、根据功率误差信号e_p，对数字信号s1(n)进行自适应滤波，得到干扰估计信号r_i_w(n)；对干扰估计信号r_i_w(n)进行速率、大小及相位调整，作为干扰信号r_i(n)。

21、优选地，根据干扰信号r_i(n)和数字信号s1(n)，生成幅度相位受控信号a*r_i(t-τ)；具体包括以下步骤：

22、对干扰信号r_i(n)进行数模信号转换，生成干扰对消信号r_i(t)；

23、根据干扰对消信号r_i(t)、数字信号s1(n)的幅度a和相位τ，生成幅度相位受控信号a*r_i(t-τ)，并发送给合路器。

24、优选地，所述数字信号s1(n)通过干扰信号特征识别算法进行特征分析，生成分析结果、干扰信号频率f和干扰信号功率p_i。

25、优选地，干扰信号频率f和干扰信号功率p_i通过模拟对消算法进行迭代收敛，生成幅度a和相位τ，并根据相邻两次迭代干扰信号功率p_i得到功率误差信号e_p。

26、本发明还提供一种tdd无线通信抗干扰装置，包括：

27、合路器，用于将对幅度相位受控信号a*r_i(t-τ)和叠加干扰信号s&i(t)进行叠加对消；

28、adc模块，用于进行采样，得到数字信号s1(n)；

29、第一控制模块，用于对数字信号s1(n)进行特征分析，得到分析结果；分析结果包括叠加干扰信号是单音/多音信号、或叠加干扰信号是非单音/非多音信号；

30、第二控制模块，用于对数字信号s1(n)进行自适应滤波，得到误差信号e(n)和干扰估计信号r_i_w(n)；

31、第三控制模块，用于对根据干扰估计信号r_i_w(n)、以及数字信号s1(n)的干扰信号频率f和干扰信号功率p_i，生成干扰信号r_i(n)；

32、第四控制模块用于根据干扰信号r_i(n)和数字信号s1(n)，生成幅度相位受控信号a*r_i(t-τ)。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

34、本发明提供一种tdd无线通信带内抗干扰方法及装置，利用系统tdd工作模式，在接收状态利用发射通道生成模拟干扰对消信号，减少了硬件复杂度，提升了抗干扰的响应速度。同时利用数字对消进一步对干扰进行抑制，实现双环路混合干扰对消，提升了干扰信号的抑制度。