[发明专利]一种基于空时频架构的卫星导航抗干扰方法

权利要求书

1.一种基于空时频架构的卫星导航抗干扰方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将多阵元天线阵列接收到的卫星信号处理为数字中频信号；

S2：对不同通道的数字中频信号进行频域变换，对窄带干扰进行抑制；

S3：将步骤S2中的经窄带干扰抑制处理后的数字中频信号转换为基带信号，接着将基带卫星信号分为两部分，一部分在期望方向进行波束合成处理和阻塞处理，另一部分进行延时，保证时序一致；

S4：对新的数字基带信号进行干扰抑制处理，得到干扰抑制后的信号；

所述干扰抑制处理的具体步骤为：

首先定义经波束合成处理后的数字基带信号

接着通过自适应准则，求出干扰估计值其中：d0(n)为波束合成信号，为经过阻塞矩阵处理后的阻塞信号，W为干扰加权值，(W)H表示共轭转置；

最后计算误差信号输出为：其中e(n)为误差信号输出；

S5：对步骤S4中干扰后的信号进行空时抗干扰处理，然后进行数字上变频处理，得到数字中频信号；

S6：将步骤S5的数字中频信号转换成模拟中频信号，再进行模拟上变频处理并输出。

2.根据权利要求1所述的基于空时频架构的卫星导航抗干扰方法，其特征在于，所述步骤S2中的频域抗窄带的具体步骤为：

对输入信号进行FFT变换，将时域信号转变为频域信号，在频域中对原始信号进行干扰检测并设置频域谱线门限，当经快速FFT后的信号谱线大于这一门限时，将其所在的频点视为干扰，并将其谱线直接置零或衰减到与背景噪声相当的水平，最后对频域信号做快速傅里叶反变换，还原为时域信号输出至后端进行处理。

3.根据权利要求2所述的基于空时频架构的卫星导航抗干扰方法，其特征在于，所述频域谱线门限设置具体为：将一帧带宽为B的FFT后的频谱数据分成N段，每段带宽为B/N，然后计算每段功率的平均值并进行排序，取出其中的最小值；接着对连续的M帧FFT数据进行分段、取平均、排序操作，得到M个最小值，再对数组进行排序，取出中值作为干扰门限值，其中M、N为整数。

4.根据权利要求1所述的基于空时频架构的卫星导航抗干扰方法，其特征在于，所述步骤S3中的波束合成处理和阻塞处理具体为：

定义a0为期望信号方向矢量，即波束增强方向矢量，B0为阻塞矩阵，X(n)为步骤S3中的初始基带信号，阻塞矩阵B0和期望信号方向a0满足正交关系，即满足B0a0＝0；根据正交运算准则，计算出阻塞矩阵B0；

将基带信号分别通过期望信号方向矢量、阻塞矩阵，得到波束合成信号和阻塞信号，即：波束合成信号：阻塞信号：

所述波束合成信号和所述阻塞信号构成新的数字基带信号。

5.根据权利要求4所述的基于空时频架构的卫星导航抗干扰方法，其特征在于，所述自适应准则为线性约束最小方法准则。

6.一种基于空时频架构的卫星导航抗干扰装置，包括射频信道模块、A/D模块、频域抗窄带模块、DDC模块、空时域抗干扰处理模块、DUC模块、D/A转换模块，其特征在于，

所述射频信道模块接收天线阵列接收卫星导航信号，通过射频信道模块对卫星导航信号进行放大，下变频和滤波处理，将射频卫星导航信号变频为中频卫星导航信号；

所述A/D模块对中频卫星导航信号进行采样和数字化，得到数字中频信号；

所述频域抗窄带处理模块对不同通道的数字中频信号进行频域变换，对窄带干扰进行抑制；

所述DDC模块将抑制处理后的数字中频信号转换为基带信号，接着将基带卫星信号分为两部分，一部分在期望方向进行波束合成处理和阻塞处理，另一部分进行延时，保证时序一致；

所述空时域抗干扰处理模块对来自DDC模块的基带信号抑制带内干扰。

7.根据权利要求6所述的基于空时频架构的卫星导航抗干扰装置，其特征在于，所述频域抗窄带处理模块通过多次分段式求平均累加方法得到干扰门限大小，将高于干扰门限的频谱置零实现频域抗窄带处理。