[发明专利]一种基于干扰带宽检测的高精度抗干扰方法及装置有效

专利信息
申请号: 202010467307.8 申请日: 2020-05-28
公开(公告)号: CN111628790B 公开(公告)日: 2021-06-29
发明(设计)人: 王晓洪;吴仡;唐明;钟勇;张涛;李富生;辜永忠;王胜伟;佟力;龚玉超 申请(专利权)人: 成都天奥信息科技有限公司
主分类号: H04B1/10 分类号: H04B1/10;H04B17/345;G01S19/21
代理公司: 成都行之专利代理事务所(普通合伙) 51220 代理人: 李朝虎
地址: 610000 四川省*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 干扰 带宽 检测 高精度 抗干扰 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种基于干扰带宽检测的高精度抗干扰方法,其特征在于,包括:

S0:接收天线阵列的时域信号,并进行采样处理;

S1:采用频域处理方法,将采样的时域信号转换到频域上来进行干扰频谱检测,通过设置噪声门限来判断信号的带宽,从而获得干扰信号频谱带宽;

S2:构建空时联合自适应抗干扰方法,利用基于修正的采样数据协方差矩阵求逆算法,基于步骤S1获得的干扰信号频谱带宽,进行抗干扰处理并得到抗干扰输出信号,指导工程使用;

步骤S1包括以下子步骤:

S101:当外界不施加干扰时,接收AD采样信号,将其从时域变换到频域;选择若干个点进行傅里叶变换FFT变换,变换后得到实部信号Fdatai(1)、Fdatai(2)...Fdatai(n),虚部信号Fdataq(1)、Fdataq(2)...Fdataq(n),n≥512,转步骤S102;

S102:计算各个频域信号的幅度,频域信号的幅度计算公式如下

Famplitude=|Fdatai|+|Fdataq| (1)

其中||表示对信号取绝对值;

由公式(1)得到频域信号的幅度Famplitude(1)、Famplitude(2)...Famplitude(n),转步骤S103;

S103:AD采样信号中频信号,基于FFT变换得到的信号频谱图是对称的,选取前个点的幅度值来计算判决门限值;

其中∑表示信号累加,转步骤S104;

S104:重复步骤S101到S103,得到十次计算的判决门限值Threshold(1)、Threshold(2)...Threshold(10),然后对10次判决门限结果进行平均,得到最终的门限值;

将得到的频域信号幅度值与公式(3)得到的门限值Thr进行比较,若满足Famplitude>(Thr+Thr/4)则标记为有效;只判断前个点,若连续超过20个点的幅度值大于该门限,则给出修正无效的标志即flag_revise_valid=0,否则flag_revise_valid=1,转步骤S2;

步骤2包括以下子步骤:

S201:基于MVDR的抗干扰算法滤波器,计算最优权值系数,计算公式为:

其中wopt为最优权值系数;a(θ0)为[1,0,...0]';Rxx为采样数据协方差矩阵,具体地:

Rxx=E[X(t)XH(t)] (5)

其中X为采样数据;

S201具体包括:

步骤A:对AD采样信号进行预处理,得到IQ信号,转步骤B;

步骤B:将空域信号转化成空时联合的信号,将空域信号进行时域延迟,得到第m个天线接收信号形成的空时联合的信号Xm=[xm1,xm2,…,xmN],总共有M个天线,那么有X1,X2,…,XM的路空时联合信号,转步骤C;

步骤C:将空时联合的信号进行采样协方差矩阵计算,形成采样协方差复数矩阵Rxx,计算公式如下:

其中K表示采样点数,M表示阵元个数,N表示时域滤波器级数,转步骤D;

步骤D:根据步骤S104得到flag_revise_valid,根据它的取值决定是否修正采样协方差矩阵Rxx,若flag_revise_valid=1,则Rxx修正为:

否则Rxx保持不变,转步骤E;

步骤E:采样协方差矩阵求逆,将采样协方差矩阵的复数矩阵转化为实数矩阵,再用经典的高斯消元法进行实数矩阵的求逆运算得到转步骤S202;

S202:根据向量和矩阵之间的运算公式可知公式(4)中的值为一个常量,则公式(4)可简化为

转步骤S203;

S203:根据公式(8)计算抗干扰权值wopt,公式(8)中a(θ0)=[1,0,...0]',根据向量和矩阵之间的运算公式进一步简化,即wopt为的第一列,省掉矩阵和向量的运算,转步骤S204;

S204:利用生成的抗干扰权值wopt,对空时二维域信号进行滤波加权,得到抗干扰输出信号。

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