[发明专利]基于分位数的甚低频雷电脉冲消除方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于无线电长波通信领域，可很好地对雷电脉冲信号进行抑制，以改进甚低频接收机通信质量的基于分位数的甚低频雷电脉冲消除方法及装置。

背景技术

低频或甚低频无线电通信有许多优点，其中最重要的优点是可以单站实现远程通信（全球）。因此低频甚低频通信在远程船舶通信、导航等领域有重要的应用。

影响低频或甚低频通信性能的主要因素是大气中的雷电噪声，低频或甚低频频段受到的自然噪声干扰远大于其它频段，这种自然噪声也称为大气噪声。在实际通信中，如遇本地或远地区发生雷电，大气噪声干扰表现为一长串的强烈脉冲，干扰模式非常复杂且随时间变化，己经不能用高斯噪声模型近似。这种复杂的噪声严重影响接收机的可靠性和稳定性，这就要求通信接收系统不仅要具有极高的灵敏度，而且还要有很强的抗干扰能力。

现有的数字中频接收机，在接收机输入前端采用二极管限幅方式，压制雷电脉冲干扰，其作用机理是，如果输入电平大于二极管的反向击穿电压，那么输入的电压将被钳位即不可超过击穿电压，从而达到压制雷电脉冲的作用，进入数字处理部分。其缺点很明显，首先二极管的反向击穿电压不可调，是固定的，而通信信号的强度与通信距离相关，是变化的，这样就造成了在检测端无法达到最优；其次，用这种固定电平的方式，雷电能量还有相当一部分能量，仍然进入接收机影响检测。目前在数字接收机中还没有采用相关技术或其它方法实现抗雷电脉冲的干扰。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术缺陷，提供一种能够有效抑制雷电脉冲以提高通信质量的基于分位数的甚低频雷电脉冲消除方法及装置。

为实现上述目的，本发明设计的基于分位数的甚低频雷电脉冲消除方法，包括以下步骤：

1）、设置雷电脉冲的初始起控电平Kn值；

2）、将接收机实时接收的数据取绝对值存于寄存器A中，统计A大于Kn的个数M；

3）、当M大于或小于雷电脉冲抑制数的目标值阈值范围时，调整Kn值，重复执行步骤2），直至M位于雷电脉冲抑制数的目标值阈值范围内；

4）、取步骤3）中获得的Kn值，作为目标起控电平；

5）、判断接收机接收的数据是否小于目标起控电平：小于则直接输出数据，大于则输出为零；

6）、接收机重复执行步骤1）至步骤5），对接收机接收的数据进行实时处理。

在上述技术方案的步骤1）中，在步骤1）中，先设定参数Kn、Exp_Q、Rn、δHn、M，Ln其中： Kn为雷电脉冲的初始起控电平，0≤Kn≤K，K为电平量化最大值；Exp_Q为所需抑制的雷电脉冲百分数，10%≤Exp_Q≤20%； Rn为Exp_Q的允许误差范围即容忍度，实际控制的范围为上阈值是Exp_Q+Rn、下阈值是Exp_Q-Rn，Rn的取值范围一般是2%≤Rn≤5%；δHn为Kn的正负调整步长，0≤δHn≤Kn ；M用于记录统计计数值，其值存储于RAM中；Ln是调整长度，其值小于等于RAM的容量；然后对接收机接收的数据进行判断，当接收的数据小于零时取反，存储至寄存器并记为A，当接收的数据大于零时，直接存储至寄存器并记为A。

在上述技术方案的步骤2）中，统计M值的具体方法是，首先置M=0，每写入数据时，判断A是否大于Kn，大于Kn则M加1，并在RAM的当前地址写入标志位1，小于Kn则M加0，并在RAM的当前地址写入标志位0；设置RAM的读地址始终位于写地址的前一位，同时从RAM中读出数据，读出标志位，当标志位为1时M减1，当标志位为0时M减0，写地址加1，设定一个调整长度为一个周期，直至读完一个周期内RAM中的数据，并将M值作为下一步调整Kn值的依据。

在上述技术方案的步骤3）中，调整Kn值的具体方法是，一个周期内RAM接收数据总数乘以Exp_Q为雷电脉冲抑制数的目标值数值，接收数据总数乘以（Exp_Q+Rn）为上阈值，接收数据总数乘以（Exp_Q-Rn）为下阈值，当M大于上阈值时， Kn+δHn 作为新的Kn；当M小于下阈值时， Kn-δHn 作为新的Kn；执行步骤4），直至M在上下阈值内时取该Kn值为目标起控电平。

在上述技术方案中，使用RAM记录标志位，所述读地址和写地址为指针计数方式控制，采用状态机的工作方式来完成对RAM中数据的读写。