[发明专利]一种零陷波带宽自适应自泄漏信号抑制方法

摘要

本发明涉及自适应信号处理和通信电磁兼容技术领域，尤其涉及一种零陷波带宽自适应自泄漏信号抑制系统及方法，包括耦合器一、移相器、可调衰减器、相关器、控制器、合成器、耦合器二以及耦合器三，本发明可用以解决收发共用天线连续波体制雷达通信系统内部的自泄漏干扰问题，并可减小高隔离度环形器和双工器的设计难度和成本，在发射功率不很大的场合甚至可以取代环形器和双工器。本发明系统也可应用于提高双天线连续波雷达收发系统的隔离度，还可推广应用于干扰信号与有用信号频率极邻近时有用信号的提取。

主权项

1.一种零陷波带宽自适应自泄漏信号抑制方法，其特征在于，基于一种零陷波带宽自适应自泄漏信号抑制系统，包括耦合器1、移相器、可调衰减器、相关器、控制器、合成器、耦合器2、耦合器3构成；耦合器1，从发射通道提取发射信号用于自适应自泄漏信号抑制；移相器，将发射提取信号90度移相，产生两正交信号，并送入可调衰减器和相关器，用于幅值调整和相关运算处理；可调衰减器，两个可调衰减器用于调整移相器输出的两路正交发射提取信号的幅值，并将调整后的信号送入合成器，用以抵消泄漏至接收通道的发射信号；可调衰减器在大功率应用时采用高精度可控步进衰减器，在其他情况采用双极性电调衰减器；合成器，用于合成经可调衰减器调整后的发射提取信号，送入耦合器2，用于抑制接收通道中的发射泄漏信号；耦合器2，将合成器送出的合成信号耦合至接收通道，与泄漏至接收通道的发射信号相抵消；耦合器3，提取接收通道发射泄漏信号抑制后的剩余信号，并将该信号送入相关器和控制器，用于相关器的相关运算和控制器的功率检测和判决；相关器，用于发射提取信号和抑制剩余信号的相关运算，并将运算的相关值送入控制器，用于控制器根据功率检测、判决后对其进行锁定和释放的控制；相关器由乘法器、积分器和有源低通滤波器构成；乘法器可由MC1954L或AD834或AD835芯片构成；积分器可由OP77芯片构成；控制器，根据抑制剩余信号的功率检测和判决，对相关器运算得到的相关值进行锁定和释放的控制，并将控制结果用于控制电调衰减器对发射提取信号幅值进行衰减；控制器的功率检测可由AD8362系列芯片构成，算法控制可由C6000系列高速DSP构成；抑制方法基于以下定义：接收通道接收到的发射泄漏信号为S(t)＝scos(ω₀t‑γ)    (1)其中，s是泄漏信号幅值；ω₀为泄漏信号角频率；γ是泄漏信号相位；由耦合器1提取的发射信号经过移相器后的输出正交信号为其中，g是幅值；ω₀为泄漏信号角频率；α是初相位；正交信号加权合成输出并由耦合器2耦合至接收通道的信号可表示为A(t)＝W₁G_I(t)+W₂G_Q(t)    (3)其中W₁和W₂分别表示加权值；经过耦合器3的输出剩余信号为E(t)＝W₁gcos(ω₀t‑α)+W₂gsin(ω₀t‑α)‑scos(ω₀t‑γ)    (4)相关器由乘法器、积分器和有源低通滤波器构成，乘法器实现发射提取信号与抑制剩余信号的相乘运算，有源低通滤波器实现乘法器输出信号的滤波和放大，提取相关值；考虑乘法运算和有源低通运算后的系统的幅频特性为其中，τ为低通的时间常数，k为系统的等效增益；具体包括：步骤1，由耦合器1提取小部分发射信号，送入移相器；步骤2，移相器对耦合器1输出的发射提取信号90度移相，输出两路正交信号，分别送入I可调衰减器、I相关器和Q可调衰减器、Q相关器；步骤3，I、Q可调衰减器对两路输入信号进行幅值调整，并由合成器实现两路信号的合成，再送入耦合器2；步骤4，耦合器2将合成器送入的信号耦合至接收通道，与接收通道的发射泄漏信号相抵消；步骤5，耦合器3提取抵消后的剩余信号，并送入I、Q相关器和控制器；步骤6，I、Q相关器对来自耦合器3的抵消剩余信号和移相器的两路发射提取信号进行相关运算；步骤7，控制器对来自耦合器3的抵消剩余信号进行功率检测，与抵消预设值进行比较，并对来自I、Q相关器的相关值进行锁定和释放的控制；当检测功率小于预设值，锁定相关值，当检测功率大于预设值，释放相关值，由自泄漏信号抑制系统自适应调整相关值，直到检测功率小于预设值，再次锁定相关值；步骤8，控制器输出的相关值控制可调衰减器的衰减量，实现对其输入发射提取信号的幅值调整。