一種擴頻系統穩健抗干擾處理方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及通信領域，尤其設及一種擴頻系統穩健抗干擾處理方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 高功率密度的窄帶和寬帶干擾已經成為破壞軍用導航系統最主要的因素，陣列天 線調零技術是提高衛星導航接收機抗干擾能力的主要方法，它在抑制空間干擾時，通過權 矢量的更新在干擾的到達方向上形成零點，W對消掉空間干擾。然而，單純的空域濾波受到 陣列自由度個數的限制，不能滿足復雜的干擾W及多徑環境下的應用，而增加了時域自由 度的空時域波束形成方法計算自適應權的復雜度提高，導致干擾抑制實時性變差。實際應 用中，由于天線接收平臺的振動或運動、干擾位置的快速變化及自適應權值的更新速度相 對太慢等等原因，干擾的到達角在權值訓練期間會隨時間而產生慢變，該就導致權值訓練 的數據與權值應用的數據之間存在失配現象，干擾很可能移出零陷位置從而不能被有效地 對消，嚴重情況下常規方法完全失效。
【發明內容】
[0003] 本發明提供一種擴頻系統穩健抗干擾處理方法和裝置，要解決的技術問題是在數 據失配時干擾抑制的問題。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：
[0005] 一種擴頻系統穩健抗干擾處理方法，包括：
[0006] 101、對空頻二維處理器的M個接收陣元，分別積累N段長度為K的中頻AD采樣信 號，分別對所述中頻AD采樣信號進行K點快速傅里葉變換得到頻域數組：
[0007] Xu, X。，…XiK;X21,乂22,…XgK;…XMl, …X脈；
[000引所述頻域數組中各頻域信號均是長度為N的序列；
[0009] 102、確定衛星信號帶寬對應整個帶寬的頻點個數B;
[0010] 103、根據所述頻域數組，計算信號帶寬內的B個頻點的協方差矩陣Rb，其中Rb= E技bX。，其中Xb=技化，X2b，...X皿]T，b= 1，2，...，B;
[0011] 104、分別對每個頻點的所述協方差矩陣Rb進行特征分解，得到每個協方差矩陣Rb 的特征分解表達式；
[0012] 105、分別根據每個協方差矩陣Rb的特征分解表達式，確定對角加載矩陣約束下的 該頻點的權向量Wb;
[0013] 106、利用各頻點的所述權向量Wb對所述頻域數組進行空域濾波處理；
[0014] 107、對空域濾波后的頻域數據進行K點快速傅里葉逆變換，得到時域中頻數據。
[0015] 上述方法還具有如下特點；所述每個協方差矩陣Rb的特征分解表達式為：
[0016]
【主權項】
1. 一種擴頻系統穩健抗干擾處理方法，其特征在于，包括： 101、 對空頻二維處理器的M個接收陣元，分別積累N段長度為K的中頻AD采樣信號， 分別對所述中頻AD采樣信號進行K點快速傅里葉變換得到頻域數組： X11,X12，…X1K;X21，X22，…X2K;…XM1，Xm2，…X厭； 所述頻域數組中各頻域信號均是長度為N的序列； 102、 確定衛星信號帶寬對應整個帶寬的頻點個數B; 103、 根據所述頻域數組，計算信號帶寬內的B個頻點的協方差矩陣Rb，其中Rb = E[XbXbH]，其中Xb=[Xlk，X2b，…X腿]T，b= 1，2,? ? ?，B; 104、 分別對每個頻點的所述協方差矩陣Rb進行特征分解，得到每個協方差矩陣Rb的特 征分解表達式； 105、 分別根據每個協方差矩陣Rb的特征分解表達式，確定對角加載矩陣約束下的該頻 點的權向量wb; 106、 利用各頻點的所述權向量Wb對所述頻域數組進行空域濾波處理； 107、 對空域濾波后的頻域數據進行K點快速傅里葉逆變換，得到時域中頻數據。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于： 所述每個協方差矩陣Rb的特征分解表達式為：
其中，Ab是特征值空間，Ub是特征值對應的特征向量空間； 其中，M是接收陣元的總數，L是干擾入射方向角的總數，〇2是噪聲方差，Xi是特征 值，Qi是特征值對應的特征向量。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于： 所述對角加載矩陣的表達式為： [r]t/ =eXp{-0.5aixP-/K/180]2}. ， 其中，k表示對角加載矩陣的行數，1表示對角加載矩陣的列數，CL是干擾入射方向角 的方差的最大值。
4. 如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對角加載矩陣約束下的下的權向量wb 為：
其中，1_表示M維的單位矩陣，sC1是列向量?…()]U，°為矩陣對應元素相乘。
5. 如權利要求1~4中任一項所述的方法，其特征在于，濾波后得到的輸出信號為： Yk(n) -wiAk(n)(n)+??? +wMiAk (n); 其中，yk (n)為第k個頻點空域濾波的輸出，n為時刻的序號。
6.-種擴頻系統穩健抗干擾處理裝置，其特征在于，包括： 變換模塊，用于對空頻二維處理器的M個接收陣元，分別積累N段長度為K的中頻AD采樣信號，分別對所述中頻AD采樣信號進行K點快速傅里葉變換得到頻域數組： 乂 11, 乂 12, .??乂 1K;X21,父22，???父21(; ???XMl, 乂M2，.??乂厭； 所述頻域數組中各頻域信號均是長度為N的序列； 確定模塊，用于確定衛星信號帶寬對應整個帶寬的頻點個數B; 矩陣計算模塊，用于根據所述頻域數組，計算信號帶寬內的B個頻點的協方差矩陣Rb; 其中Rb=E[XbXbH]，其中Xb=[Xlk，X2b，…Xm]t，b= 1，2, ? ??，B; 矩陣分解模塊，用于分別對每個頻點的所述協方差矩陣Rb進行特征分解，得到每個協 方差矩陣Rb的特征分解表達式； 權向量確定模塊，用于分別根據每個協方差矩陣Rb的特征分解表達式，確定對角加載 矩陣約束下的該頻點的權向量Wb; 空域濾波模塊，用于利用各頻點的所述權向量Wb對所述頻域數組進行空域濾波處理； 逆變換模塊，用于對空域濾波后的頻域數據進行K點快速傅里葉逆變換，得到時域中 頻數據。
7. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于： 所述每個協方差矩陣Rb的特征分解表達式為：
其中，Ab是特征值空間，Ub是特征值對應的特征向量空間； 其中，M表示接收陣元的總數，L表示干擾入射方向角的總數，〇2表示噪聲方差，X1表 示特征值，Qi表示特征值對應的特征向量。
8. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于： 所述對角加載矩陣的表達式為： [r]i;=exp-!-OJcrixP-/)^/180]2}. ， 5 其中，k表示對角加載矩陣的行數，1表示對角加載矩陣的列數，表示干擾入射方向 角的方差的最大值。
9. 如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述對角加載矩陣約束下的下的權向量wb 為：
其中，表示M維的單位矩陣，s^表示列向量[1，〇,…，〇]U，°表示矩陣對應元素相乘。
10. 如權利要求6~9中任一項所述的裝置，其特征在于，濾波后得到的輸出信號為： yk(n) -WlkXlk (n)+w2kX2k (n)+? ? ? +w敝X敝(n); 其中，yk(n)為第k個頻點空域濾波的輸出，n為時刻的序號。
【專利摘要】本發明提供一種擴頻系統穩健抗干擾處理方法和裝置；所述方法，包括：對空頻二維處理器的M個接收陣元，分別積累N段長度為K的中頻AD采樣信號，分別對所述中頻AD采樣信號進行K點快速傅里葉變換得到頻域數組：102、確定衛星信號帶寬對應整個帶寬的頻點個數B；103、計算信號帶寬內的B個頻點的協方差矩陣Rb；104、分別對每個頻點的所述協方差矩陣Rb進行特征分解，得到每個協方差矩陣Rb的特征分解表達式；105、分別根據每個協方差矩陣的特征分解表達式，確定對角加載矩陣約束下的該頻點的權向量；106、利用各頻點的所述權向量wb對所述頻域數組進行空域濾波處理；107、對空域濾波后的頻域數據進行K點快速傅里葉逆變換，得到時域中頻數據。
【IPC分類】H04B1-7097
【公開號】CN104716982
【申請號】CN201510134610
【發明人】不公告發明人
【申請人】北京北斗星通導航技術股份有限公司, 和芯星通科技(北京)有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月25日