[发明专利]一种基于多点协作的网络空域抗干扰方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种抗干扰的方法，具体涉及一种基于多点协作的网络空域抗干扰方法。

背景技术

无线通信技术在现代通讯领域中发挥越来越重要的作用，但由于无线信号极其微弱，容易受到各种自然或人为的干扰而无法使用。随着无线通信设备使用数量的增加，干扰现象也变得越发严重，物理层干扰包括持续性干扰和突发性干扰严重影响着通信的质量，因此，需要引入干扰抑制技术来提高无线通信系统的抗干扰能力。随着抗干扰技术研究的深入，针对不同的系统和应用环境提出了多种抗干扰技术。

传统的抗干扰策略包括扩频技术和跳频技术，主要思想是通过扩展或者改变通信频率，降低被某一频率噪声干扰的可能性，从而提高系统的抗干扰能力。但是这两种技术极大地占用了宝贵的频谱资源，带来很大的频谱开销。由于频谱资源的有限性，寻找一种替代的抗干扰技术势在必行。

抗干扰技术的关键在于如何能够充分利用期望信号和干扰信号之间的差异性。波束形成技术可以有效的利用这种差异性，在接收端利用阵列天线，通过在空域处理，使得系统只接收某一期望方向的信号，而对干扰方向实现抑制，从而实现抗干扰。因此，期望信号与干扰信号存在的到达角度差异越大，两者之间的空域特征差异就越大，空间隔离度就越大。当空间隔离度足够大时，接收机可方便地设计合理的空域滤波器来抑制干扰，有效提升期望信号的接收质量。这种策略采用了软件无线电的方法，在空域上实现数字滤波。处理简单，同时不会带来额外的频谱开销。

然而，由于干扰信号是非受控的，这就意味着干扰信号很有可能与期望信号以非常相近甚至完全相同的角度到达接收端，导致干扰与期望信号的空域特征非常相近甚至完全一致。此时，为了抑制干扰，常规的空域抗干扰技术只有通过不断提升接收天线阵列的孔径来增强自身的空域特征分辨能力，当然，这无疑又极大增加了接收机的设计复杂度和成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于多点协作的网络空域抗干扰方法，该方法的抗干扰能力强，并且不会增加接收机的设计复杂度及成本。

为达到上述目的，本发明所述的基于多点协作的网络空域抗干扰方法包括下述步骤：

1)网络中各节点进行干扰信号搜索，并存储干扰信号的干扰信息，其中，所述干扰信息包括干扰信号的入射方向及到达自身节点的功率，同时各节点存储自身节点的GPS信息；

2)各节点将存储的干扰信息及自身节点的GPS信息向全网络进行广播；

3)当网络中任一节点A向目标节点B通信时，节点A根据自身节点的GPS信息评估节点A发射的信号达到目标节点B的功率和入射方向，同时节点A获取目标节点B搜索的干扰信号的干扰信息；获取目标节点B搜索的干扰信号的入射方向及功率与节点A发射的信号到达目标节点B的入射方向及功率之间的差异，当所述差异大于预设阈值时，则转至步骤4)；当所述差异小于等于预设阈值时，则转至步骤5)；

4)节点A将波束方向对准目标节点B进行信号的发射，目标节点B采用自适应方法接收节点A发射过来的信号；

5)节点A根据其他节点的GPS信号及搜索的干扰信号的干扰信息选择协作节点C，然后将波束方向对准协作节点C后进行信号的发射，协作节点C采用自适应方法接收节点A发射过来的信号，然后将波束方向对准目标节点B，然后将节点A发射过来的信号转发至目标节点B中，目标节点B采用自适应方法接收协作节点C转发过来的信号。

步骤1)中网络中节点进行干扰搜索的具体过程为：网络中的所有节点在预设时间段内都进入静默状态，同时各节点对自身360°方向分扇区进行干扰信号搜索，得干扰信号到达自身节点的功率及干扰信号相对于自身节点的入射方向。

各节点根据自身节点的GPS信息对干扰信号相对于自身节点的入射方向进行修正，并将修正的结果转换到大地坐标系中，得干扰信号的入射方向。

步骤2)中各节点将存储的干扰信息及自身节点的GPS信息向全网络广播的具体过程为：各节点将存储的干扰信息及自身节点的GPS信息在自身360°扇区内进行定向发射，同时接收其他节点发送过来的干扰信号的干扰信息及自身节点的GPS信息。

所述预设阈值根据节点A与目标节点B之间距离、目标节点B中接收阵列天线的孔径以及接收波束形成算法的性能确定。