[发明专利]一种适用于时频域自适应的窄带抗干扰方法

说明书

本发明提供了一种适用于时频自适应的窄带抗干扰方法，能够吸收时域和频域滤波各自的优点，并且提高频域门限计算的精确性。针对卫星信号窄带干扰的特点，采用时频联合抗干扰方法，相比于传统单种滤波方法，本发明既保留了时域滤波实现简单、频域滤波响应迅速的优点；又去除了时域滤波响应慢、频域滤波消耗资源大的缺点；本发明的自适应频域滤波门限方法相比于传统的自适应门限方法有更准确的干扰判定效果；本发明的自适应时域滤波器结构相比于传统的固定滤波器结构可以有效的适应多种频点、带宽的干扰滤除，拥有更大的适用范围。

技术领域

本发明涉及通信卫星导航信号处理技术领域，具体涉及一种适用于时频域自适应的窄带抗干扰方法。

背景技术

导航定位自古以来就是民用和军事领域的重要组成部分，在救援搜索和精确打击等活动中发挥着不可替代的作用。目前常用的导航方式包括惯性导航、地磁导航以及卫星导航等，其中卫星导航以其全球、全天候和高精度的定位效果获得了广泛的研究应用。在拥有这些便利的同时，卫星导航系统也有自身的缺陷，其中一大方面即是它的易受干扰性。

受限于定位卫星本身的硬件条件，卫星信号的发射功率很低，再加上远距离信道传输上的空域损耗，使得到达接收机的信号功率只有－130dBm左右。与此同时，在信号传播的电磁环境中还会加入各种各样的环境无意干扰与人为有意干扰，最终导致接收机难以获得准确的卫星定位数据而无法实现定位导航功能。相较于环境干扰，人为干扰的破坏性更大。人为干扰类型主要包括压制式干扰和欺骗式干扰，其中又以压制式干扰中的窄带干扰最为常见。一个10千瓦的干扰发射机理论上可以1850公里范围的GPS接收机无法正常工作。针对这一问题，相关研究人员提出了多种解决方案。

时域抑制技术和变换域抑制技术是常用而有效的窄带抗干扰技术。时域滤波根据干扰本身所具有的极强的自相关特性来进行预测滤波，结构简单，应用方便，可以在干扰缓变的场景中获得令人满意的抑制效果。得益于快速傅里叶变换技术的发展，变换域滤波技术获得了广泛的关注，它将信号从时域变换到频域，通过一定的门限方法来进行干扰的判定并对干扰频点采取特定的抑制处理方法，最后通过反变换回时域获得干扰抑制后的信号。在干扰快变的场景下变换域滤波可以迅速进行参数的调整从保证滤波效果。

虽然单纯的时、频域滤波已经有了广泛的实际应用，但是它们仍然有不可忽视的缺陷。比如时域滤波在快变的干扰情况下反应缓慢，频域滤波效果依赖域门限的设定好坏且正反变换消耗资源大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于时频自适应的窄带抗干扰方法，能够吸收时域和频域滤波各自的优点，并且提高频域门限计算的精确性。

为了解决上述问题，本发明技术方案如下：

本发明的一种适用于时频域自适应的窄带抗干扰方法，包括以下步骤：

步骤一、提取接收信号频谱信息；

设定虚警概率P；

设定频域检测分段总数，得到各个分段区域；

步骤二、根据虚警概率及各段频谱信息获得各个分段区域对应的频域门限；

步骤三、将各个分段区域对应的频域门限中的最小值作为最终门限值；

步骤四、利用最终门限值，对每一分段区域内的频域幅值进行门限检测，超出门限的记为干扰频点；

步骤五、根据干扰频点计算时域滤波器参数；

步骤六、利用步骤五得到的时域滤波器参数设置时域滤波器，采用设置好的时域滤波器进行时域滤波，实现抗干扰。

其中，所述步骤二中，根据虚警概率及各段频谱信息获得各个分段区域对应的频域门限的具体步骤为：

步骤1、对时域信号进行FFT变换，FFT变换后获得信号频域实部和虚部数据；