[发明专利]北斗一代授时型接收机抑制窄带干扰的时域装置

说明书

技术领域

本发明属于一种时域装置，具体地说是涉及一种对北斗一代接收机内的窄带干扰信号进行抑制的时域装置。

背景技术

北斗一代卫星工作在ISM频段，该频段存在Wi-Fi、蓝牙和ZigBee等多种无线通信标准，实际通信过程中很容易互相影响，产生干扰现象。与GPS系统一样，北斗一代卫星采用直接序列扩频技术，北斗信号属于宽带信号，非常容易受到各种窄带干扰的影响。虽然扩频调制在一定程度上能够对窄带干扰进行抑制，但干扰抑制能力与扩频增益有关。扩频增益不变时，需要专门的抗干扰装置对大功率的窄带干扰进行抑制，才能保障北斗接收机具备良好的抗干扰能力。

常见的扩频信号抗干扰方法有两种，分别为时域滤波和频域滤波。其中，时域滤波技术基于窄带干扰和有用信号时域自相关函数的差异，通过滤波器完成窄带干扰预测，接收信号减去窄带干扰信号既得干扰抑制后信号；频域滤波技术依据窄带干扰和有用信号频谱能量差异进行干扰识别，通常设置一个干扰判断门限，通过判别和衰减完成干扰滤除。

频域方法需要对中频数据进行时频转换和分块处理，时频转换算法计算量大，且分块处理容易造成频谱泄露和信号失真。另外，频域算法需要选取一种自适应门限计算方法，而已有门限计算方案通常只能识别出部分干扰成份。

发明内容

为了增强北斗一代授时型接收机的抗窄带干扰能力，在不增加已有北斗接收机系统复杂性的基础上，基于北斗中频信号特征，提出了一种抑制窄带干扰的时域线性滤波装置。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种北斗一代授时型接收机抑制窄带干扰的时域装置，首先对北斗信号采样，并对北斗中频采样信号x(n)进行延迟得到延迟信号x(n-Δ)，选择合适的延迟时间Δ，使有用信号不相关且干扰信号具有良好相关性；然后将所得的延迟信号x(n-Δ)送入RLS滤波器，对窄带干扰信号进行抑制；RLS滤波器输出估计干扰信号                                                ，估计干扰信号和北斗中频采样信号x(n)经过加法器后得到信号e(n)，信号e(n)中已滤除窄带干扰信号i(n)，仅包括北斗信号s(n)和通道噪声noise(n)。

所述的RLS滤波器包括：采样数据存储模块、滤波器权系数与采样数据运算得到估计值的滤波模块、产生干扰抑制后信号的预测误差计算模块、采样数据进行逆矩阵的中间向量计算模块、用于滤波器权系数和相关逆矩阵更新的增益向量计算模块、利用增益向量和预测误差对滤波器系数进行更新的滤波器权系数更新模块和自相关逆矩阵更新模块。

在所述的采样数据存储模块中，如果中频为欠采样，将连续M个采样点作为本次存储数据；若果中频为过采样，根据过采样倍数间隔数个采样点保存一次数据。

采用上述技术方案的本发明，通过若干乘法器和加法器实现干扰预测和滤除，收敛速度快，实现思路简单。如果简化增益向量和相关逆矩阵计算方法，则可进一步显著减低RLS算法的计算量。与频域抗干扰装置相比，时域装置避免了复杂的时频域互换运算，不存在频谱泄露、信号失真、干扰抑制不彻底等问题，能够有效滤除中频强窄带干扰信号，改善北斗一代接收机抗干扰能力。

附图说明

图1 干扰抑制单元结构框图。

图2 RLS滤波器结构框图。

图3窄带滤波处理原理图。

图4滤波器权向量收敛曲线。

图5估计干扰与真实干扰比较。

图6干扰抑制前信号频谱图。

图7干扰抑制后信号频谱图。

具体实施方式

本发明的设计依据为中频信号的统计特性差异。具体地说，北斗一代接收机中频采样信号x(n)由三部分组成，即

x(n)=s(n)+i’(n)+noise(n)                               ①