專利名稱：用于在通信系統(tǒng)中抗干擾的方法和裝置的制作方法
用于在通信系統(tǒng)中抗干擾的方法和裝置
本發(fā)明涉及在跳頻通信系統(tǒng)中用于抗干擾的方法和裝置。
本發(fā)明尤其可以用于基于頻率規(guī)避或FE衛(wèi)星通信上行鏈路，其中衛(wèi)星 是靜地衛(wèi)星。本發(fā)明也可以用于衛(wèi)星鏈路以外的其它鏈路。
本發(fā)明可以用于對抗干擾來保護(hù)空間通信等等。 本發(fā)明更一般地涉及頻率規(guī)避通信。
一旦幾個地面站位于衛(wèi)星波束(spot)之一照射的地理區(qū)域(或覆蓋區(qū)) 內(nèi)，如

圖1所示，空間鏈路使得這些地面站能夠通過衛(wèi)星互相通信。覆蓋 區(qū)內(nèi)、外存在的干擾會妨礙這些地面站之間的任何通信。這些鏈路對于干 擾的魯棒性要求這些鏈路能夠免受這些干擾的影響。
可以用頻率規(guī)避方法來實現(xiàn)對付干擾的第一道保護(hù)，這種方法在每r
秒改變一次的頻率上發(fā)射信息，這個r稱為時隙持續(xù)時間。頻率的改變規(guī) 則也稱為跳頻規(guī)則，這種規(guī)則在一般都是長周期的，因此在很短的觀察時 間內(nèi)它呈現(xiàn)為隨機(jī)改變。這種頻率改變規(guī)則對于衛(wèi)星和所有有用的站而言
都是已知的。這樣，使得鏈路在具有干擾的通道上保持的時間不會超過r 秒。如果存在無干繞通道，就會使得鏈路受益于無干繞通道。
這種技術(shù)盡管非常有效，但是它的目標(biāo)是規(guī)避干擾而不是抑制干擾， 在非常寬的頻帶上散布有強(qiáng)干擾并且必然會污染這些時隙的大部分的情況 下，其效果有限。對于這些極端情形， 一般將基于天線處理的抗干擾系統(tǒng) 與頻率規(guī)避相結(jié)合。
目前，基于天線處理的抗干擾技術(shù)構(gòu)成了一種用于防止一個或多個空 間通信受到干擾的有效手段。基于天線處理的抗干擾技術(shù)包括采用自適 應(yīng)接收天線，它能夠通過在干擾頻率和干擾方向上構(gòu)造方向圖零點來針對 接收信號實時地改變它的接收方向圖，同時保證在要保護(hù)的鏈路所在的方 向上有足夠的增益，如圖2所示。這一結(jié)果可以從要保護(hù)的鏈路的少量信
5息的基礎(chǔ)之上獲得，例如有用站的位置、頻帶信息，操作中心的信息，或 者這些站的訓(xùn)練序列信息等等，而不需要預(yù)先知道干擾是否存在。
已經(jīng)開發(fā)了一些天線處理系統(tǒng)用來防止頻率規(guī)避鏈路受到干擾[1][2]。 然而，這些系統(tǒng)中的大多數(shù)是每個站都采用一組加權(quán)系數(shù)[l]，這樣做成本 高昂，或者需要增加接收鏈[2]。
本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)中的抗干擾方法，其中的鏈路是跳頻類型的， 信號包括幾個時隙，這一系統(tǒng)包括至少一個主傳感器和一個或多個輔助傳
感器，其特征在于它至少包括如下步驟
在頻率規(guī)避信號的有用頻帶之間插入一個或多個保護(hù)頻帶，通過塊
并通過子塊組在一起，插入的保護(hù)頻帶的總面積被選擇成滿足選定
的干擾截獲概率值(從而截獲干擾)，于是時隙包括幾個塊，稱為(具
有保護(hù)頻帶的)擴(kuò)展塊； 選擇電平高于給定門限的插入的保護(hù)頻帶的信號； 完成門限處理后，通過考慮所選信號上單獨的噪聲加干擾的相關(guān)矩
陣，為信號的每個時隙確定一個抗干擾加權(quán)系數(shù)矢量； 由計算出來的所述組加權(quán)系數(shù)對所述時隙的有用塊和子塊組合的基
帶信號進(jìn)行濾波，從而生成沒有干擾的有用塊和子塊。 本發(fā)明還涉及一種系統(tǒng)，用于對抗通信系統(tǒng)中存在的干擾，其中的鏈 路是跳頻類型的，信號包括幾個時隙，這一系統(tǒng)至少包括一個主傳感器Cp 和一個或多個輔助傳感器CI，其特征在于至少包括如下單元
解擴(kuò)裝置，用來對給定中心頻率的信號的每個時隙進(jìn)行解擴(kuò)；
變換鏈，用來對時隙解擴(kuò)；以及第二鏈，用來對己解擴(kuò)時隙的每個
子頻帶進(jìn)行變換和數(shù)字化； 用來在第一變換以后對可用真實樣本進(jìn)行基帶轉(zhuǎn)換的裝置； 計算加權(quán)系數(shù)的裝置； 應(yīng)用加權(quán)系數(shù)的裝置。 本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點
在正常工作過程中，為覆蓋區(qū)中的站的組合(assemblage of stations)
使用單獨一組加權(quán)系數(shù)。
不在這些站上使用任何強(qiáng)的先前知識，也不需要增加接收鏈。它釆用利用有用信號和干擾信號之間的頻譜差別構(gòu)建的單獨的噪聲基準(zhǔn)
力口干擾(NRA， Noise Reference plus interference Alone)，也就是說在 有用頻帶之間插入保護(hù)頻帶。然后僅僅在噪聲加干擾樣本的基礎(chǔ)之 上計算加權(quán)系數(shù)，而不需要有用站，從而防止抑制有用站。
這一系統(tǒng)沒有任何記憶效應(yīng)，在每個時隙獨立地適應(yīng)干擾環(huán)境，與 其它時隙無關(guān)。它的反應(yīng)時間很短。
通過閱讀以下描述，同時參考附圖，會非常了解本發(fā)明的其它特征和
優(yōu)點，這些實例不是限制性的。在這些附圖中 圖1說明衛(wèi)星覆蓋區(qū)； 圖2是抑制了干擾后的天線方向圖3是本發(fā)明中抗干擾系統(tǒng)的示意圖4給出用很短的反應(yīng)時間計算和應(yīng)用加權(quán)系數(shù)的實例； 圖5說明擴(kuò)展塊；
圖6說明時隙的整體頻譜結(jié)構(gòu)；以及
圖7說明本發(fā)明中抗干擾方法的各個步驟。
為了更好地理解本發(fā)明的主題，下面說明本發(fā)明中基于天線處理的示 例性抗干擾技術(shù)，這種技術(shù)用于靜地衛(wèi)星的頻率規(guī)避衛(wèi)星通信上行鏈路，
利用在地面上實現(xiàn)(implementation)來進(jìn)行補(bǔ)充。
這一方法利用關(guān)于要保護(hù)的覆蓋區(qū)的信息，關(guān)于有用站的跳頻規(guī)則的 信息以及關(guān)于以后的頻帶信息，假設(shè)這些信息是事先能夠獲得的。它采用 所有站都共用的空間濾波器，并利用有用頻帶之間的保護(hù)頻帶來區(qū)分干擾 信號和有用信號。
它還利用衛(wèi)星上使用的有源天線的特性，特別是位置信息，以及每個 空間方向上的輻射單元(RE)的響應(yīng)，以及入射波的極化方向，以及傳感 器下行模擬或數(shù)字接收鏈的增益和等效噪聲溫度。利用這些參數(shù)能夠計算 ADC (集成在圖3中鏈2i里的模數(shù)轉(zhuǎn)換器)輸出端的噪聲譜密度，并且在
調(diào)整門限時用到這些參數(shù)。
在介紹本發(fā)明的方法中各個步驟之前，首先回顧一下這些信號。星載傳感器陣列輸出端的信號
讓我們考慮iV個傳感器的陣列，其中第一傳感器是定向的，稱為主傳 感器，朝向有用站的組合。其余iV-1個被稱為輔助傳感器，或者是全向的， 或者在用于確定干擾特性的可選在先步驟之后指向干擾源。這7V個星載傳 感器中的每一個在給定的接收帶寬B內(nèi)接收來自操作中心的U個有用源、 戶個通信干擾源和背景噪聲的貢獻(xiàn)。假設(shè)所有這些信號對于傳感器陣列而言 都是窄帶信號。在這些假設(shè)下，在對觀察信號解擴(kuò)以后，對傳感器輸出端 的信號進(jìn)行數(shù)字化，并對接收路徑進(jìn)行評估(gauging)和均衡。對于給定 時隙，接收鏈輸出端的信號的復(fù)包絡(luò)矢量:c(Q可以寫成
,=￡s"k) Su + zJp + , (1)
iv = 1 p = 1
其中6&)是天線輸出端的噪聲矢量(外部噪聲和接收鏈噪聲的貢獻(xiàn))，》(0 和^分別對應(yīng)于干擾P的復(fù)包絡(luò)和方向矢量，s"W和又分別對應(yīng)于站w的
復(fù)包絡(luò)和方向矢量。
數(shù)字化鏈輸出端信號的二階統(tǒng)計
假設(shè)要去相關(guān)的信號，也就是以后要使用的二階統(tǒng)計，由觀察結(jié)果平
均相關(guān)矩陣給出如下
iy p
f x = < E[ x(/c) x(/()t I > =s兀"Su Sj" + s兀p Jp 一卞+ Tl2 I (2)
i; = 1 p = 1
其中O對應(yīng)于在無限觀察窗口中的時間平均運算，TCu= <￡[|5#)|2]>是全向輻 射單元從站"收到的平均功率，np =《[似/0|2]>是全向輻射單元從干擾源p 收到的平均功率，n2是每個傳感器的背景噪聲平均功率，它使得 <Eb(/f) &(/0"> = t12 I，假設(shè)它是空間白噪聲。 問題簡述
本發(fā)明的方法的基本思想為基于某個持續(xù)時間觀察到的矢量X(k)， 在正常工作期間用單獨一組加權(quán)系數(shù)抑制主路徑中的干擾信號，同時保護(hù) 有用站，這樣做而不使用有用站頻帶以外的強(qiáng)信息。
圖3是本發(fā)明中抗干擾系統(tǒng)的總示意圖。
這一系統(tǒng)包括用來抑制干擾的某一數(shù)量的輔助傳感器Ci以及主傳感器Cp。這些傳感器連接到裝置li，它的功能是對頻率規(guī)避信號進(jìn)行解擴(kuò)，也
就是說將每個頻率規(guī)避時隙與給定的中心頻率相關(guān)聯(lián)。然后將這些信號發(fā)
送給變換鏈(transposition chain) 2i，將解擴(kuò)后的時隙變換成第一中頻FI，
稱為FI1 。鏈2i還對變換后的信號進(jìn)行數(shù)字化和存儲。
將來自數(shù)字化鏈組合的樣本發(fā)送給處理單元3。處理單元3包括 模塊4,適合于構(gòu)建與能夠在FI獲得的真實樣本相關(guān)聯(lián)的復(fù)基帶樣 本；
均衡校準(zhǔn)模塊7;
裝置5，用于計算與覆蓋區(qū)有關(guān)的那組抗干擾復(fù)加權(quán)系數(shù)；
模塊6，用于將這樣計算出來的那組加權(quán)系數(shù)應(yīng)用于從W個數(shù)字化
路徑獲得的有用樣本，這^個數(shù)字化路徑與輔助傳感器的路徑和主
傳感器的路徑對應(yīng)； 然后將已加權(quán)信號稱為8。
圖3所示自適應(yīng)濾波器是每條路徑具有單個復(fù)系數(shù)的濾波器。這些系 數(shù)足以用來處理陣列中所謂的窄帶信號。
圖4示意性地說明僅僅根據(jù)當(dāng)前時隙的觀察情況，將一組加權(quán)系數(shù)應(yīng) 用于跳頻或頻率規(guī)避信號的每個時隙得到的結(jié)果。
保護(hù)頻帶的功能為
分析干擾情況；
截獲給鏈路帶來麻煩的所有干擾信號；
計算要應(yīng)用于被觀察信號的那組加權(quán)系數(shù)。
基于輔助傳感器對用于形成主傳感器或其它傳感器波束的初始陣列 (專用陣列)的干擾進(jìn)行分析的可選系統(tǒng)具有如下功能 檢測干擾信號并且，如果合適，確定干擾信號的位置； 如果合適，提供輔助傳感器的指向；
優(yōu)化可用于處理的1個輔助傳感器的選擇。在沒有用于分析干擾 情況的系統(tǒng)的情況下，將輔助傳感器選擇為全向的，并且數(shù)量多于 或等于要處理的干擾源的最大數(shù)量。
接收路徑校準(zhǔn)均衡子系統(tǒng)的功能為
將響應(yīng)估計為接收鏈的差分頻率(校準(zhǔn))；
9 從中導(dǎo)出均衡濾波器的沖擊響應(yīng)，用于補(bǔ)償這些差分響應(yīng)(均衡)。
空間濾波子系統(tǒng)(圖3中的單元5和6)的功能是
將保護(hù)頻帶與有用頻帶隔離開；
計算適合于當(dāng)前頻率規(guī)避時隙的抗干擾加權(quán)系數(shù)；
將加權(quán)系數(shù)應(yīng)用于觀察到的信號。 操作順序
抗干擾系統(tǒng)執(zhí)行如下示例性步驟-
選擇要用來插入到有用頻帶之間的保護(hù)頻帶；
選擇輔助傳感器；
根據(jù)干擾情況的可選特性，
對接收路徑進(jìn)行校準(zhǔn)和均衡；
針對信號的每個時隙
_對每個傳感器后的時隙進(jìn)行解擴(kuò)；
-將解擴(kuò)時隙變換成每個傳感器后的第一中頻FI1;
-變換成每個傳感器后第二中頻FI2，并對已解擴(kuò)時隙的每個
子帶進(jìn)行數(shù)字化； -針對每個傳感器的擴(kuò)展時隙的整個頻帶進(jìn)行模擬濾波(擴(kuò)展
時隙由其中插入了保護(hù)頻帶的時隙組成)； -為每個傳感器對時隙的擴(kuò)展塊進(jìn)行數(shù)字化，可以按照例如如 下兩個選項來執(zhí)行 -選項h
■總頻帶的數(shù)字化； ■擴(kuò)展塊的數(shù)字濾波； -選項2:
■每個擴(kuò)展塊的模擬濾波；
■ 一個一個地對擴(kuò)展塊進(jìn)行數(shù)字化(串行或并行)； -時隙可用樣本組合的存儲；
_對于每個擴(kuò)展的時隙塊(用保護(hù)頻帶擴(kuò)展的塊)和每個傳感
器
-構(gòu)建有關(guān)的基帶樣本；_通過對所考慮的擴(kuò)展塊的有用子帶和保護(hù)子帶進(jìn)行離散
傅立葉變換(FFT)來進(jìn)行隔離； -選擇受到干擾的所考慮的擴(kuò)展塊的頻率樣本；
-選擇時隙擴(kuò)展塊組合的保護(hù)頻帶的被干擾頻率樣本矢量(與 傳感器的組合有關(guān))；
-基于選擇的樣本矢量計算那組加權(quán)系數(shù)。這一計算采用例如 具有NRA類型的OLS的解，它具有目標(biāo)在于避免抑制覆蓋
區(qū)內(nèi)弱干擾的堅固約束； -用計算出來的那組加權(quán)系數(shù)對時隙的擴(kuò)展塊組合的基帶矢 量樣本進(jìn)行空間濾波。這樣，就生成了沒有干擾的所有擴(kuò)展 塊。然后進(jìn)行頻率去復(fù)用，隔開擴(kuò)展塊中每個站的貢獻(xiàn)。
選擇保護(hù)頻帶
如上所述，本發(fā)明的思想是利用插入有用或站頻帶之間的保護(hù)或分析 頻帶，從而基于與這些保護(hù)頻帶有關(guān)的觀察結(jié)果，計算空間濾波的那組加 權(quán)系數(shù)。
更加一般地，確定插入到信號中的保護(hù)頻帶的面積，從而能夠例如以 給定百分比確保截獲帶來麻煩的干擾信號(污染通信的那些)。
例如，構(gòu)造保護(hù)頻帶以使得如果波形容忍(100-PBwax) %的受污染時 隙，那么能夠保證以PB,。/。的概率截獲帶來麻煩的干擾。
對于給定時隙，例如，用來獲得上述結(jié)果的技術(shù)方案之一包括 在頻譜上將有用信號分組，使之成為P^塊相等頻帶B^這些頻帶 B^包括P^個子塊頻帶B"2 (BMl =P 2XB 2)，這個頻帶與吞吐量相 關(guān)聯(lián)，在這個吞吐量以下，基于天線處理的抗干擾被認(rèn)為很有必要；
在頻譜上在每個有用子塊P"2之間以及在時隙的開頭和末尾插入頻
帶的保護(hù)頻帶B^ 除了保護(hù)頻帶B^以外，對于每個有用塊頻帶B^，在頻譜上在有用 子塊(子塊頻帶B 2)之間插入一個或多個保護(hù)塊頻帶Bg2，其寬度 略微大于B"2，對于不同的有用塊B^具有不同的位置(相等的頻帶 Bw的有用塊P^)，從而肯定地截獲給譜線帶來麻煩的干擾；有用塊 加上它的保護(hù)頻帶被稱為擴(kuò)展塊； 為此，時隙的Pw個擴(kuò)展塊是連續(xù)的，也就是說它們之間的間隔為零; 此外，每個擴(kuò)展塊每一末端的兩個保護(hù)頻帶對于相鄰擴(kuò)展塊而言是 共用的。
插入保護(hù)頻帶的這種方式在圖5和6中說明。圖5給出擴(kuò)展塊的示意 性方案，其中B^ = 0.37%B 2， Bg2= 1.26%B 2。圖6給出P"-4個連續(xù) 塊上擴(kuò)展塊的相對結(jié)構(gòu)。
這種方案具有如下特征按照與NRA通過保護(hù)頻帶的參數(shù)化有關(guān)的因 子，為波束增大要數(shù)字化的頻帶。這些參數(shù)有
有用塊的頻帶，因此時隙中有用塊的數(shù)量；
保護(hù)塊B^的頻帶和數(shù)量；
保護(hù)塊Bg2的頻帶和數(shù)量。
必須確定這些參數(shù)，從而保證以PBmJ/。的概率截獲干擾。此外，由于 每個時隙中這一結(jié)構(gòu)是不變的，因此能夠從一個時隙到另一個時隙對波形 進(jìn)行確定性的多路復(fù)用/去復(fù)用。
按照例如如下方式選擇輔助傳感器
它們的數(shù)量必須大于或等于所考慮時隙中要抑制的干擾的數(shù)量；
對于存在的每個干擾，至少一個輔助傳感器擁有的幅度響應(yīng)比主傳 感器在這個方向上的幅度響應(yīng)更大。
因此必須事先己知或者估計出要處理的干擾的最小數(shù)量，從而能夠正 確地確定輔助路徑的數(shù)量。
此外，在沒有對干擾情況進(jìn)行具體分析的情況下，預(yù)計可以采用全向 輔助傳感器。然而，選擇指向干擾的輔助傳感器能夠提高系統(tǒng)的性能，這 種方式是比較理想的。在這種情況下，在配置輔助路徑之前，需要分析干 擾情況。
通過分析R1時隙上保護(hù)頻帶的內(nèi)容，可以在初始化階段分析干擾情況 以確定干擾特征?？梢杂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員熟知的各種類型的分析。
接收鏈的校準(zhǔn)和均衡
可以采用與所使用的硬件結(jié)構(gòu)相兼容的任何技術(shù)來校準(zhǔn)和均衡接收 鏈。本發(fā)明可以采用文獻(xiàn)[3]所描述的技術(shù)。計算和應(yīng)用加權(quán)系數(shù)
加權(quán)系數(shù)的計算和空間濾波步驟至少執(zhí)行如下步驟之一
隔離有用頻帶和保護(hù)頻帶；
對隔離步驟中獲得的樣本的電平進(jìn)行門限處理；
計算加權(quán)系數(shù)；
應(yīng)用加權(quán)系數(shù)；
重新初始化。
隔離有用頻帶和保護(hù)頻帶
對于每個時隙和時隙的每個擴(kuò)展塊，隔離擴(kuò)展塊的有用頻帶和保護(hù)頻 帶的操作可以通過對這個擴(kuò)展塊的基帶樣本進(jìn)行離散傅立葉變換(DFT)來 獲得。
用K表示基帶矢量樣本x(k) (1《k《K)的數(shù)量，這些基帶矢量樣本來 自對擴(kuò)展塊的整個頻帶^的數(shù)字化，如果必要，在其中添加了零，以便使 樣本數(shù)量等于2的冪，并且最大分辨率對應(yīng)于分析子帶的一部分。在這以 后，如果W是DFT的點數(shù)，W是DFT的實現(xiàn)數(shù)量，那么樣本的初始數(shù)量 符合K = % 為了實現(xiàn)r，對W個矢量樣本x(k) (0 - 1) 7Vp + 1《k《WV》 進(jìn)行DFT會生成7Vp個頻率矢量樣本的序列f^) (1《/《Ap。
在這種情況下，如果每個擴(kuò)展塊的有用(子)帶的數(shù)量是"，保護(hù)(子) 帶的數(shù)量被表示為G，那么對于DFT的A^個實現(xiàn)r的每一個，隔離有用和
保護(hù)頻帶的操作包括
對于擴(kuò)展塊的每個有用頻帶u(l《u《W)，隔離W個相關(guān)聯(lián)的頻率
樣本xr(^)(1^"Ay; 對于擴(kuò)展塊的每個保護(hù)頻帶g (Kg《G)，隔離A^個有關(guān)的頻率樣 本x廠(fgm) ("m《Wg)。
樣本電平的門限處理
在后續(xù)處理中只考慮擴(kuò)展塊中電平超過某個門限的保護(hù)頻帶頻率樣 本，目的是避免不必要地增大背景噪聲電平。
13更加準(zhǔn)確地說，僅僅考慮擴(kuò)展塊中滿足如下條件的保護(hù)頻帶的矢量頻 率樣本-
x「(fgm)t xr(fgm)》Threshold (3) 其中Threshold (門限)是事先選擇的固定參數(shù)。
然后，用表示擴(kuò)展塊中保護(hù)頻帶g里所考慮的頻率矢量樣本的數(shù)量。 在存在門限處理的情況下，^4《7Vg。
計算加權(quán)系數(shù)
與所用NRA方案相關(guān)的處理是OLS-NRA類型的處理，在這種處理中， 增加人工噪聲，如果合適的話，防止覆蓋區(qū)內(nèi)不希望抑制的弱干擾被抑制。
考慮如下情況傳感器1是主傳感器，選擇1個(最多3個)輔助 傳感器，要在每個時隙計算的^維的所述組抗干擾加權(quán)系數(shù)w，由下式給 出
W = (C卞~一1 C廠1 ^一1 C (4)
其中C是一個矢量，它的第一個分量等于1，其余分量等于0: CT = (1,0，..，0)，其中65是如下公式定義的矩陣(MAO:
fts = ft + si (5)
其中5是添加的人工噪聲的功率，ft是時隙中P"個擴(kuò)展塊的保護(hù)頻帶組合 上選擇的頻率樣本上的單獨的噪聲加干擾的相關(guān)矩陣的估計，它由下式定
義
a 1 Nr Pu1 G Mg
ft =^l~ Z ZZ Sx%m)x%m)t (6)
N「 r=1 1 g= 1 m= 1
其中xf(々^77)對應(yīng)于為了 FFT的實現(xiàn)r在擴(kuò)展塊I的保護(hù)頻帶g上選擇的矢 量樣本m。
注入的人工噪聲為
S = aSre「 (7)
其中oc是常數(shù)，使得lOlogK)(a)必須被調(diào)整到某個電平；5re,對應(yīng)于基準(zhǔn)人 工噪聲的功率，它依賴于覆蓋區(qū)和輔助傳感器，并且有^ ，0 "2 = , (8)
其中兀是要保護(hù)的干擾的最大功率，J(/)是這一干擾的方向矢量的分量z'，— 是傳感器i的背景噪聲功率。
應(yīng)用加權(quán)系數(shù)
在這以后，在那組加權(quán)系數(shù)w和基帶矢量樣本x(k) (1《k《K)的基礎(chǔ)
之上，對于每個擴(kuò)展塊，最好的方式包括
通過樣本X(k)的空間濾波，生成所考慮的沒有干擾的擴(kuò)展塊的基帶 樣本，y(k) (1《k《K)，由下式給出
y(/f) = w卞, (9)
發(fā)送與擴(kuò)展塊相關(guān)的這些樣本給通道去復(fù)用系統(tǒng)以便濾波和解調(diào)。
重新初始化
如果檢測到干擾情形發(fā)生改變，或者抗干擾措施無效，就應(yīng)當(dāng)重新選 擇要數(shù)字化的輔助傳感器。
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1權(quán)利要求
1. 通信系統(tǒng)中的抗干擾方法，其中的鏈路是跳頻類型的，信號包括幾個頻率時隙，這一系統(tǒng)包括至少一個主傳感器和一個或多個輔助傳感器，其特征在于它至少包括如下步驟·在跳頻信號的有用頻帶之間插入一個或多個保護(hù)頻帶，插入的保護(hù)頻帶的總面積被選擇成滿足選定的干擾截獲概率值，擴(kuò)展時隙是由幾個擴(kuò)展塊形成的，所述擴(kuò)展塊包括有用塊和插入的保護(hù)頻帶；·選擇插入的保護(hù)頻帶中的電平高于給定門限的信號；·通過考慮所選信號上單獨的噪聲加干擾的相關(guān)矩陣，為所述信號的每個時隙確定一組空間濾波加權(quán)系數(shù)；·由計算出來的該組加權(quán)系數(shù)對所述時隙的擴(kuò)展塊的組合的基帶信號進(jìn)行濾波，從而生成沒有干擾的擴(kuò)展塊。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于插入所述有用頻帶之間的保 護(hù)頻帶的數(shù)量和位置被選擇成將有用發(fā)射機(jī)與干擾區(qū)分開，并且保證如果 波形容忍(100 - PB^^)。/。的干擾時隙，那么帶來麻煩的干擾的截獲概率為
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述保護(hù)頻帶是通過以下步 驟來選擇的 在頻譜上將所述有用信號分組，使之成為Pw塊相等頻帶Bd，這些 頻帶Bw本身包括P"2個子塊頻帶B"2 (BMl =P 2XB 2)，這個頻帶與 吞吐量相關(guān)聯(lián)，在這個吞吐量以下，基于天線處理的抗干擾被認(rèn)為 很有必要； 在頻譜上在每個有用子塊之間并且在時隙的開頭和末尾插入頻帶的 保護(hù)頻帶B^ 除了保護(hù)頻帶B^以外，對于每個有用塊頻帶Bw，在頻譜上在有用 子塊之間，并且對于不同的有用塊Bul在不同的位置插入一個或多個 略微大于B 2的保護(hù)塊頻帶Bg2，從而肯定地截獲給譜線帶來麻煩的干擾；具有它的保護(hù)頻帶的有用塊被稱為擴(kuò)展塊； 使得時隙的P^個擴(kuò)展塊是連續(xù)的，也就是說它們之間的間隔為零； 此外，每個擴(kuò)展塊每一末端的兩個保護(hù)頻帶對于相鄰擴(kuò)展塊而言是 共用的。
4. 如以上權(quán)利要求中任意一個權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述 加權(quán)系數(shù)的確定至少包括以下步驟 對于每個時隙，并且對于所述時隙的每個擴(kuò)展塊，隔離所述有用頻 帶和保護(hù)頻帶的步驟包括如下步驟-令K是基帶矢量樣本x(k) (1《k《K)的數(shù)量，這些基帶矢量樣本來自對擴(kuò)展塊的整個頻帶&的數(shù)字化； -令4是DFT的點數(shù)，M是DFT的實現(xiàn)數(shù)量，為了實現(xiàn)r， W個矢量樣本x(/c) ((/" - 1) A/p + 1 S /c ^ r A/p)的DFT生成iVp個頻率矢量樣本的序列X《f/)(化/'S A/p);-令W是有用(子)帶的數(shù)量并且G是每個擴(kuò)展塊的保護(hù)(子) 帶的數(shù)量，那么對于DFT的M實現(xiàn)r的每一個，隔離有用和保護(hù)頻帶的操作包括>對于擴(kuò)展塊的每個有用頻帶u (1《u《仏)，隔離A^個相關(guān)聯(lián)的頻率樣本X《^/) (1 S / S A/iV);>對于擴(kuò)展塊的每個保護(hù)頻帶g (Kg《G)，隔離iVg個有 關(guān)的頻率樣本x^gm) (1 ^ m s )。
5. 如以上權(quán)利要求中任意一個權(quán)利要求所述的方法，其特征在于使用 在擴(kuò)展塊的保護(hù)頻帶的矢量頻率樣本的基礎(chǔ)之上確定的門限xr(fgm)，滿足xr(^m)卞xr(fgm) 2 Threshold (3) 其中Threshold是事先選擇的固定參數(shù)。
6. 如以上權(quán)利要求中任意一個權(quán)利要求所述的方法，其特征在于要在 每個時隙計算的^維的所述組抗干擾加權(quán)系數(shù)w，由下式給出w = (c卞fts—1 c)—1 fts—1 c (4)其中c是一個矢量，它的第一個分量等于1，其余分量等于0:cT = ao，..，o)，其中fts是如下公式定義的矩陣(w，^):fts =ft + SI (5)其中5是添加的人工噪聲的功率，ft僅僅是時隙中Pul個擴(kuò)展塊的保護(hù)頻帶組合上選擇的頻率樣本上的噪聲加干擾的相關(guān)矩陣的估計，它由下式定義:a 1 Nr Pu1 G MgA z 2: :e z x%m)t (6)n「f1 1 m= 1其中x《々gm)對應(yīng)于為了 FFT的實現(xiàn)r在擴(kuò)展塊I的保護(hù)頻帶g上選擇的矢 量樣本m。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于人工噪聲的功率為如下形式S = aSref (7)其中oc是常數(shù)，使得lOlogn)(a)必須被調(diào)整到某個電平；5ref對應(yīng)于基準(zhǔn)人 工噪聲的功率，它依賴于覆蓋區(qū)和輔助傳感器，并且有- ，')112 = ， (8) /=1 aj + 5舊f其中兀是要保護(hù)的干擾的最大功率，/(/)是這一干擾的方向矢量的分量"巧2 是傳感器i的背景噪聲功率。
8. 如以上權(quán)利要求中任意一個權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述 信號是FE頻率規(guī)避信號。
9. 如權(quán)利要求1 8之一所述的方法的使用，其特征在于所述鏈路是衛(wèi) 星應(yīng)用中的FE上行鏈路。
全文摘要
通信系統(tǒng)中的抗干擾方法，其中的鏈路是跳頻類型的，信號包括幾個頻率時隙，這一系統(tǒng)包括至少一個主傳感器和一個或多個輔助傳感器，包括如下步驟在跳頻信號的有用頻帶之間插入一個或多個保護(hù)頻帶，插入的保護(hù)頻帶的總面積被選擇成滿足選定的干擾截獲概率值；選擇插入的保護(hù)頻帶中電平高于給定門限的信號；通過考慮所選信號上單獨的噪聲加干擾的相關(guān)矩陣，為信號的每個時隙確定一組空間濾波加權(quán)系數(shù)；由計算出來的該組加權(quán)系數(shù)對該時隙的擴(kuò)展塊的組合的基帶信號進(jìn)行濾波，從而生成沒有干擾的擴(kuò)展塊。
文檔編號H04B1/713GK101454991SQ200780019552
公開日2009年6月10日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月14日
發(fā)明者C·多內(nèi), F·范德維勒, P·舍瓦利耶 申請人:塔萊斯公司