一種擴(kuò)頻系統(tǒng)穩(wěn)健抗干擾處理方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通信領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種擴(kuò)頻系統(tǒng)穩(wěn)健抗干擾處理方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 高功率密度的窄帶和寬帶干擾已經(jīng)成為破壞軍用導(dǎo)航系統(tǒng)最主要的因素，陣列天 線調(diào)零技術(shù)是提高衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)抗干擾能力的主要方法，它在抑制空間干擾時(shí)，通過(guò)權(quán) 矢量的更新在干擾的到達(dá)方向上形成零點(diǎn)，W對(duì)消掉空間干擾。然而，單純的空域?yàn)V波受到 陣列自由度個(gè)數(shù)的限制，不能滿足復(fù)雜的干擾W及多徑環(huán)境下的應(yīng)用，而增加了時(shí)域自由 度的空時(shí)域波束形成方法計(jì)算自適應(yīng)權(quán)的復(fù)雜度提高，導(dǎo)致干擾抑制實(shí)時(shí)性變差。實(shí)際應(yīng) 用中，由于天線接收平臺(tái)的振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)、干擾位置的快速變化及自適應(yīng)權(quán)值的更新速度相 對(duì)太慢等等原因，干擾的到達(dá)角在權(quán)值訓(xùn)練期間會(huì)隨時(shí)間而產(chǎn)生慢變，該就導(dǎo)致權(quán)值訓(xùn)練 的數(shù)據(jù)與權(quán)值應(yīng)用的數(shù)據(jù)之間存在失配現(xiàn)象，干擾很可能移出零陷位置從而不能被有效地 對(duì)消，嚴(yán)重情況下常規(guī)方法完全失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種擴(kuò)頻系統(tǒng)穩(wěn)健抗干擾處理方法和裝置，要解決的技術(shù)問(wèn)題是在數(shù) 據(jù)失配時(shí)干擾抑制的問(wèn)題。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
[0005] 一種擴(kuò)頻系統(tǒng)穩(wěn)健抗干擾處理方法，包括：
[0006] 101、對(duì)空頻二維處理器的M個(gè)接收陣元，分別積累N段長(zhǎng)度為K的中頻AD采樣信 號(hào)，分別對(duì)所述中頻AD采樣信號(hào)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉變換得到頻域數(shù)組：
[0007] Xu, X。，…XiK;X21,乂22,…XgK;…XMl, …X脈；
[000引所述頻域數(shù)組中各頻域信號(hào)均是長(zhǎng)度為N的序列；
[0009] 102、確定衛(wèi)星信號(hào)帶寬對(duì)應(yīng)整個(gè)帶寬的頻點(diǎn)個(gè)數(shù)B;
[0010] 103、根據(jù)所述頻域數(shù)組，計(jì)算信號(hào)帶寬內(nèi)的B個(gè)頻點(diǎn)的協(xié)方差矩陣Rb，其中Rb= E技bX。，其中Xb=技化，X2b，...X皿]T，b= 1，2，...，B;
[0011] 104、分別對(duì)每個(gè)頻點(diǎn)的所述協(xié)方差矩陣Rb進(jìn)行特征分解，得到每個(gè)協(xié)方差矩陣Rb 的特征分解表達(dá)式；
[0012] 105、分別根據(jù)每個(gè)協(xié)方差矩陣Rb的特征分解表達(dá)式，確定對(duì)角加載矩陣約束下的 該頻點(diǎn)的權(quán)向量Wb;
[0013] 106、利用各頻點(diǎn)的所述權(quán)向量Wb對(duì)所述頻域數(shù)組進(jìn)行空域?yàn)V波處理；
[0014] 107、對(duì)空域?yàn)V波后的頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉逆變換，得到時(shí)域中頻數(shù)據(jù)。
[0015] 上述方法還具有如下特點(diǎn)；所述每個(gè)協(xié)方差矩陣Rb的特征分解表達(dá)式為：
[0016]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種擴(kuò)頻系統(tǒng)穩(wěn)健抗干擾處理方法，其特征在于，包括： 101、 對(duì)空頻二維處理器的M個(gè)接收陣元，分別積累N段長(zhǎng)度為K的中頻AD采樣信號(hào)， 分別對(duì)所述中頻AD采樣信號(hào)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉變換得到頻域數(shù)組： X11,X12，…X1K;X21，X22，…X2K;…XM1，Xm2，…X厭； 所述頻域數(shù)組中各頻域信號(hào)均是長(zhǎng)度為N的序列； 102、 確定衛(wèi)星信號(hào)帶寬對(duì)應(yīng)整個(gè)帶寬的頻點(diǎn)個(gè)數(shù)B; 103、 根據(jù)所述頻域數(shù)組，計(jì)算信號(hào)帶寬內(nèi)的B個(gè)頻點(diǎn)的協(xié)方差矩陣Rb，其中Rb = E[XbXbH]，其中Xb=[Xlk，X2b，…X腿]T，b= 1，2,? ? ?，B; 104、 分別對(duì)每個(gè)頻點(diǎn)的所述協(xié)方差矩陣Rb進(jìn)行特征分解，得到每個(gè)協(xié)方差矩陣Rb的特 征分解表達(dá)式； 105、 分別根據(jù)每個(gè)協(xié)方差矩陣Rb的特征分解表達(dá)式，確定對(duì)角加載矩陣約束下的該頻 點(diǎn)的權(quán)向量wb; 106、 利用各頻點(diǎn)的所述權(quán)向量Wb對(duì)所述頻域數(shù)組進(jìn)行空域?yàn)V波處理； 107、 對(duì)空域?yàn)V波后的頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉逆變換，得到時(shí)域中頻數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 所述每個(gè)協(xié)方差矩陣Rb的特征分解表達(dá)式為：
其中，Ab是特征值空間，Ub是特征值對(duì)應(yīng)的特征向量空間； 其中，M是接收陣元的總數(shù)，L是干擾入射方向角的總數(shù)，〇2是噪聲方差，Xi是特征 值，Qi是特征值對(duì)應(yīng)的特征向量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 所述對(duì)角加載矩陣的表達(dá)式為： [r]t/ =eXp{-0.5aixP-/K/180]2}. ， 其中，k表示對(duì)角加載矩陣的行數(shù)，1表示對(duì)角加載矩陣的列數(shù)，CL是干擾入射方向角 的方差的最大值。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)角加載矩陣約束下的下的權(quán)向量wb 為：
其中，1_表示M維的單位矩陣，sC1是列向量?…()]U，°為矩陣對(duì)應(yīng)元素相乘。
5. 如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，濾波后得到的輸出信號(hào)為： Yk(n) -wiAk(n)(n)+??? +wMiAk (n); 其中，yk (n)為第k個(gè)頻點(diǎn)空域?yàn)V波的輸出，n為時(shí)刻的序號(hào)。
6.-種擴(kuò)頻系統(tǒng)穩(wěn)健抗干擾處理裝置，其特征在于，包括： 變換模塊，用于對(duì)空頻二維處理器的M個(gè)接收陣元，分別積累N段長(zhǎng)度為K的中頻AD采樣信號(hào)，分別對(duì)所述中頻AD采樣信號(hào)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉變換得到頻域數(shù)組： 乂 11, 乂 12, .??乂 1K;X21,父22，???父21(; ???XMl, 乂M2，.??乂厭； 所述頻域數(shù)組中各頻域信號(hào)均是長(zhǎng)度為N的序列； 確定模塊，用于確定衛(wèi)星信號(hào)帶寬對(duì)應(yīng)整個(gè)帶寬的頻點(diǎn)個(gè)數(shù)B; 矩陣計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述頻域數(shù)組，計(jì)算信號(hào)帶寬內(nèi)的B個(gè)頻點(diǎn)的協(xié)方差矩陣Rb; 其中Rb=E[XbXbH]，其中Xb=[Xlk，X2b，…Xm]t，b= 1，2, ? ??，B; 矩陣分解模塊，用于分別對(duì)每個(gè)頻點(diǎn)的所述協(xié)方差矩陣Rb進(jìn)行特征分解，得到每個(gè)協(xié) 方差矩陣Rb的特征分解表達(dá)式； 權(quán)向量確定模塊，用于分別根據(jù)每個(gè)協(xié)方差矩陣Rb的特征分解表達(dá)式，確定對(duì)角加載 矩陣約束下的該頻點(diǎn)的權(quán)向量Wb; 空域?yàn)V波模塊，用于利用各頻點(diǎn)的所述權(quán)向量Wb對(duì)所述頻域數(shù)組進(jìn)行空域?yàn)V波處理； 逆變換模塊，用于對(duì)空域?yàn)V波后的頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉逆變換，得到時(shí)域中 頻數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于： 所述每個(gè)協(xié)方差矩陣Rb的特征分解表達(dá)式為：
其中，Ab是特征值空間，Ub是特征值對(duì)應(yīng)的特征向量空間； 其中，M表示接收陣元的總數(shù)，L表示干擾入射方向角的總數(shù)，〇2表示噪聲方差，X1表 示特征值，Qi表示特征值對(duì)應(yīng)的特征向量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于： 所述對(duì)角加載矩陣的表達(dá)式為： [r]i;=exp-!-OJcrixP-/)^/180]2}. ， 5 其中，k表示對(duì)角加載矩陣的行數(shù)，1表示對(duì)角加載矩陣的列數(shù)，表示干擾入射方向 角的方差的最大值。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述對(duì)角加載矩陣約束下的下的權(quán)向量wb 為：
其中，表示M維的單位矩陣，s^表示列向量[1，〇,…，〇]U，°表示矩陣對(duì)應(yīng)元素相乘。
10. 如權(quán)利要求6~9中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，濾波后得到的輸出信號(hào)為： yk(n) -WlkXlk (n)+w2kX2k (n)+? ? ? +w敝X敝(n); 其中，yk(n)為第k個(gè)頻點(diǎn)空域?yàn)V波的輸出，n為時(shí)刻的序號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種擴(kuò)頻系統(tǒng)穩(wěn)健抗干擾處理方法和裝置；所述方法，包括：對(duì)空頻二維處理器的M個(gè)接收陣元，分別積累N段長(zhǎng)度為K的中頻AD采樣信號(hào)，分別對(duì)所述中頻AD采樣信號(hào)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉變換得到頻域數(shù)組：102、確定衛(wèi)星信號(hào)帶寬對(duì)應(yīng)整個(gè)帶寬的頻點(diǎn)個(gè)數(shù)B；103、計(jì)算信號(hào)帶寬內(nèi)的B個(gè)頻點(diǎn)的協(xié)方差矩陣Rb；104、分別對(duì)每個(gè)頻點(diǎn)的所述協(xié)方差矩陣Rb進(jìn)行特征分解，得到每個(gè)協(xié)方差矩陣Rb的特征分解表達(dá)式；105、分別根據(jù)每個(gè)協(xié)方差矩陣的特征分解表達(dá)式，確定對(duì)角加載矩陣約束下的該頻點(diǎn)的權(quán)向量；106、利用各頻點(diǎn)的所述權(quán)向量wb對(duì)所述頻域數(shù)組進(jìn)行空域?yàn)V波處理；107、對(duì)空域?yàn)V波后的頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉逆變換，得到時(shí)域中頻數(shù)據(jù)。
【IPC分類】H04B1-7097
【公開(kāi)號(hào)】CN104716982
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510134610
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】北京北斗星通導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司, 和芯星通科技(北京)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年3月25日