[发明专利]导航信号抗干扰自适应处理方法及处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种导航信号抗干扰自适应处理方法及处理装置。

背景技术

目前，尽管卫星导航系统功能强大，但在实际应用中，卫星导航系统仍需要克服很多困难，其中之一便是如何实现接收机抗干扰，提高接收信号的信号-噪声干扰比。例如，通常接收机所接收到的卫星导航信号一般比热噪声还要低20dB；另一方面，对于接收机来讲，接收机所处的环境很可能存在较大的噪声，甚至是大功率的干扰信号，被称作压制式干扰；同时接收机也有可能接收到与卫星信号结构类似但内容错误的信号，即恶意的欺骗式干扰信号，导致影响卫星导航系统的性能。

其中，针对压制式干扰，现在已经有很多成熟的抗干扰技术，包括时域、空域、频域的单维域抗干扰技术。然而，近几年逐渐发展起来的利用自适应阵列天线来完成空时联合抗干扰技术性能更加优越。通过阵列天线采集空间的样本，并通过天线的延时线采集时域样本，最终在空时联合域对信号进行处理，能够滤除接收信号中的大功率干扰信号，从而提高处理后信号的质量。在这之中，算法经常会涉及求解信号协方差矩阵的逆矩阵。如何快速实现矩阵求逆成为导航信号抗干扰算法的核心问题之一。不仅如此，传统的多级维纳滤波器不能针对信号特点自适应地快速地改变滤波器的秩，不能并行的求解每一级滤波器的系数，导致降低了信号处理的效率。

因此，相关技术中存在以下问题：

一、在导航信号的接收过程中，接收信号-干扰比过低，导致无法识别有用信号。

二、传统的多级维纳滤波器抗干扰处理方法复杂度高，并且速度慢，导致不能快速的根据接收信号特征进行秩选和滤波器系数求解，不能满足导航信号处理自适应和高效率的要求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种导航信号抗干扰自适应处理方法，该方法可以提高信号-干扰比，并且复杂度低，以及实现简单。

本发明的另一个目的在于提出一种导航信号抗干扰自适应处理装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种导航信号抗干扰自适应处理方法，包括以下步骤：S1，接收导航信号，并对所述导航信号进行数字转换和滤波得到复数字信号，其中，所述导航信号为M维矢量信号，所述M为正整数；S2，将所述复数字信号划分为多个数据块；S3，利用每个数据块中至少一部分数据，采用功率倒置算法求解滤波器系数，并针对每个滤波器的级数，计算秩r多级维纳滤波器的自适应权矢量和采样均方误差；S4，根据自适应权矢量和采样均方误差得到所述滤波器的秩；以及S5，计算当前秩下所述滤波器的自适应权矢量，并根据计算得到的当前秩下所述滤波器的自适应权矢量对所述复数字信号进行滤波以得到所述导航信号的一维输出信号。

根据本发明实施例提出的导航信号抗干扰自适应处理方法，通过对导航信号进行数字转换和滤波得到复数字信号，从而根据自适应权矢量和采样均方误差得到滤波器的秩，以根据计算得到的当前秩下滤波器的自适应权矢量对复数字信号进行滤波得到一维输出信号，完成对导航信号的滤波，可以实时快速的根据信号特点选择合适的滤波器级数，提高信号-干扰比，更好地满足导航信号处理自适应和高效率的要求，并且复杂度低，实现简单。

另外，根据本发明上述实施例的导航信号抗干扰自适应处理方法还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过天线阵列、模数转换器和希尔伯特滤波器对所述导航信号进行数字转换和滤波得到所述复数字信号。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述至少一部分数据为每个数据块的前十分之一数据。

进一步地，在本发明的一个实施例中，根据以下公式对所述复数字信号进行滤波，所述公式为：

其中，X₀(k)为所述多个数据块的数据，为所述自适应权矢量，r为秩，ε₀(k)为所述一维输出信号，k为数据序列的第k个快拍的值，并且d₀(k)及X₀(k)计算方法如下，

X₀(k)＝X(k)-h₀d₀(k)

其中，X(k)为所述复数字信号，h₀为第一级前向滤波系数，a(θ₀)为导向矢量，有，

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述多个数据块等长。