[发明专利]一种高性能的抗干扰方法及装置

权利要求书

1.一种高性能的抗干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：接收天线阵元信号，并进行预处理，得到带有相位和幅度信息的IQ空域信号；

S2：根据步骤S1接收的M个天线阵元空域信号，将每个天线阵元空域信号进行时域延迟，且每个天线阵元形成P个节点，从而把M个天线阵元空域信号转化为空时信号X＝[x₁₁x₁₂ … x_MP]′，其中′表示转秩运算；

S3：根据步骤S2生成的空时信号生成采样数据协方差矩阵R_XX，并进行采样数据协方差矩阵R_XX的计算；

S4：根据步骤S3获得的采样数据协方差矩阵R_XX，采用改进的协方差矩阵求逆算法对采样数据协方差矩阵R_XX进行求逆运算，得到

S5：根据约束信息a(θ₀)和协方差矩阵的逆计算权值，计算公式如下：

式中w_opt为待滤波信号的权值；a(θ₀)为约束信息，a(θ₀)＝[1 0 ... 0]′；a^H(θ₀)为a(θ₀)的共轭转秩；

S6：根据权值信息和信号进行滤波处理，最终输出抗干扰之后的滤波输出信号Y；其中，滤波输出信号Y计算公式如下：

式中为待滤波信号的权值的共轭转秩，X为空时信号，且X＝[x₁₁ x₁₂ … x_MP]′；

步骤S4包括以下子步骤：

步骤4.1：把步骤S3得到的协方差矩阵R_XX转换为下三角矩阵；具体包括：

步骤4.1.1：将协方差矩阵R_XX数据的实部和虚部进行拼接，S维复矩阵转变为2S维实矩阵；

步骤4.1.2：将拼接后的数据缓存在FPGA编程器件中的块RAM存储器中；

步骤4.1.3：将RAM存储器缓存后的数据进行重组，得到2S维实矩阵的下三角矩阵；

步骤4.2：对步骤4.1得到的下三角矩阵进行下三角求逆算法；

步骤4.3：根据步骤4.2得到的逆下三角矩阵，对其进行转方阵处理，得到逆矩阵；具体包括：

步骤4.3.1：将逆下三角阵数据缓存于RAM存储器中；

步骤4.3.2：将缓存数据进行重组，得到方阵的实部和虚部，即

步骤4.2具体包括以下子步骤：

步骤4.2.1：将步骤4.1中下三角矩阵的整型输入数据元素转为浮点数据，存储在浮点矩阵A中；转步骤4.2.2；

步骤4.2.2：变量k[n]；n＝1,2,…,N；初始化，k[n]＝2S-N*(n-1)；转步骤4.2.3；

步骤4.2.3：采用N个并行浮点求逆设计，其中N表示参数，根据硬件资源进行灵活配置，满足1≤N≤2S都是有效参数；具体为：

步骤4.2.3.1：变量k[n]分发控制，当第一次迭代时接受步骤4.2.2的数据，后面迭代时接受步骤4.2.6的数据；

步骤4.2.3.2：进行N个浮点输入模块的数据更新；对第1个数据更新，当第一次迭代时接受步骤4.2.1的数据作为后面迭代时第1个数据更新接受第N+1个更新数据；对n＝2,3,..,N+1将第n-1个浮点求逆模块的输出作为第n个数据更新；

步骤4.2.3.3：当N个浮点求逆模块的输入数据更新和变量k[n]；n＝1,2,…,N；都全部更新完成后，对第n个求逆模块；转步骤4.2.4；

步骤4.2.4：进行浮点求逆处理，具体为：

步骤4.2.4.1：矩阵奇异判定：当A(1,1)＝0时给出奇异标志，否则转步骤4.2.4.2；

步骤4.2.4.2：取出输入数据A(1,1)，计算p＝1/A(1,1)，完成浮点除法；转步骤4.2.4.3；

步骤4.2.4.3：循环变量i初始化，i＝2；执行如下：

步骤4.2.4.3.1：将矩阵存在RAM存储器中，q＝A(i,1)，计算qp＝q*p，完成浮点乘法，转步骤4.2.4.3.2；

步骤4.2.4.3.2：判断i与k，计算h；当i＝k时，h＝qp；当ik时，h＝-qp；转步骤4.2.4.3.3；

步骤4.2.4.3.3：循环变量j初始化，j＝2；转步骤4.2.4.3.3.1；

步骤4.2.4.3.3.1：将h缓存在RAM存储器中，计算qh，qh(i,j)＝q*h(j)；转步骤4.2.4.3.3.2；

步骤4.2.4.3.3.2：将矩阵和qh存在RAM存储器中，计算A(i-1,j-1)，A(i-1,j-1)＝A(i,j)+qh(i,j)；转步骤4.2.4.3.3.3；

步骤4.2.4.3.3.3：j＝j+1，转步骤4.2.4.3.3.4；

步骤4.2.4.3.3.4：j条件判断，当j＝i时转步骤4.2.4.3.3.1；否则转步骤4.2.4.3.4；

步骤4.2.4.3.4：i＝i+1，转步骤4.2.4.3.5；

步骤4.2.4.3.5：i条件判断，当i＝2S时转步骤4.2.4.3.1；否则转步骤4.2.4.4；

步骤4.2.4.4：循环变量m初始化，m＝2；转步骤4.2.4.4.1；

步骤4.2.4.4.1：更新矩阵A(2S,m-1)＝h(m)，转步骤4.2.4.4.2；

步骤4.2.4.4.2：m＝m+1，转步骤4.2.3.4.3；

步骤4.2.4.4.3：m条件判断，当m＝2S时转步骤4.2.4.4.1；否则转步骤4.2.4.5；

步骤4.2.4.5：更新矩阵A(2S，2S)＝p，转步骤4.2.4.6；

步骤4.2.4.6：输出A，转步骤4.2.5；

步骤4.2.5：k[n]条件判断，n＝1,2,…,N；当k[n]＝1时转步骤4.2.6；否则转步骤4.2.7；

步骤4.2.6：k[n]＝k[n]-1，n＝1,2,…,N；转步骤4.2.3.1；

步骤4.2.7：将第n+1个数据更新的值输出作为逆下三角，n＝1,2,…,N；转步骤4.3。