[发明专利]一种单通道同频干扰识别与抵消方法

权利要求书

1.一种单通道同频干扰识别与抵消方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对接收机接收到的信号进行采集，得到采集后的信号数据；

S2、对采集后的信号数据进行多维特征提取，得到多维特征提取后的信号数据；

S3、对多维特征提取后的信号数据进行检测，当识别到信号数据被干扰时，进入步骤S4，否则进入步骤S5；

S4、采用单通道干扰分离技术实现干扰信号的抵消，结束本方法；

S5、对信号数据按正常接收处理，结束本方法；

所述步骤S3中信号数据的检测和识别包括单/多音干扰识别与参数提取、同频调制干扰识别与参数提取以及同制式干扰识别与参数提取；

所述单/多音干扰识别与参数提取具体为：通过滤波器对信号谱求对数，再通过长度为2N+1的滤波器进行滤波得到离散谱线，通过离散谱线可判断信号是否受到干扰，滤波公式为：

UdB(k)＝10log₁₀U(k)

上式中，U(k)为信号谱，UdB(k)为信号功率对数谱，FdB(k)为平滑后功率对数谱，n＝1…N，k为离散信号频率值；

所述同频调制干扰识别与参数提取具体为：通过信号的二阶谱提取速率谱线，并通过四阶谱提取载频谱线，通过速率谱线和载频谱线判断信号是否受到干扰；

所述同制式干扰识别与参数提取具体为：通过六阶累积值判断信号是否受到干扰，所述累积值的计算公式为：

cum(x₁+y₁,L,x_k+y_k)＝cum(x₁,L,x_k)+cum(y₁,L,y_k)

上式中，cum为累积量，x_i和y_i均为随机变量，i＝1,2,...,k，k为随机变量的个数，L为数据长度。

2.根据权利要求1所述的单通道同频干扰识别与抵消方法，其特征在于，所述步骤S4中单通道干扰分离技术包括单/多音干扰抑制、同频干扰重构抵消和同制式干扰单通道盲分离。

3.根据权利要求2所述的单通道同频干扰识别与抵消方法，其特征在于，所述单/多音干扰抑制具体为：通过FFT估计出干扰信号的频率，并通过自适应滤波器进行抑制，所述自适应滤波器为LMS滤波器，所述LMS滤波器的输出为：

y(n)＝x(n)-[w_u(n)u(n)+w_v(n)v(n)]

w_u(n+1)＝w_u(n)+λy(n)u(n)

w_v(n+1)＝w_v(n)+λy(n)v(n)

上式中，y(n)为LMS滤波器的输出，x(n)为原始输入，u(n)为参考输入，u(n)＝C cos(2πf₀n/f_s)，C为信号幅度，f₀为载波频率，n为离散化计数，f_s为采样率，v(n)为参考输入位移90°后的信号，v(n)＝Csin(2πf₀n/f_s)，w_u(n)为LMS滤波器输出实部，w_v(n)为滤波器输出虚部，λ为分支度量。

4.根据权利要求2所述的单通道同频干扰识别与抵消方法，其特征在于，所述同频干扰重构抵消具体为：对干扰信号进行调解，由调解符号和参数重构出干扰的波形，从接收信号中抵消掉干扰，所述干扰波形重构时需要对干扰信号的符号序列和调制参数进行估计，波形抵消误差与符号估计误码和参数估计误差之间的关系式为：

上式中，K为波形抵消误差，σ为噪声方差，s为原始信号，为重构后的信号，σ_p为相位估计方差，σ_A为幅度估计方差，A为幅度，a为成型滤波器滚降系数，σ_τ为时延估计方差，σ_p、σ_A和σ_τ均为参数估计误差，T为符号速率，P_e为符号估计误码率。

5.根据权利要求2所述的单通道同频干扰识别与抵消方法，其特征在于，所述同制式干扰单通道盲分离的具体步骤为：

a.将初始时刻k和累积路径度量Г(s₀)进行初始化，并设定初始状态s₀和信道初始响应g_1,0和g_2,0；设k＝0，Γ(s₀)＝0；

b.当k≥σ时，根据最优留存路径输出k-σ时刻的符号对(a_1,k-δ,a_2,k-δ)；

其中σ为判决延迟，a_1,k-δ为第一路k-σ时刻样本值，a_2,k-δ为第二路信号k-σ时刻样本值；

c.令k加1，根据输入符号对的M²种不同取值从每一留存路径中扩展出M²条分支；

其中为第一路K+L₂+1时刻样本值，为第二路K+L₂+1时刻样本值，L₂为成型滤波器有效长度，并计算分支度量λ，计算公式为：

λ(s_k-1→s_k)＝|e(s_k-1→s_k)|²

上式中，λ(s_k-1→s_k)为状态转移s_k-1→s_k对应的分支度量，a_1,k(s_k-1→s_k)为状态转移s_k-1→s_k对应的第1路信号的符号向量，a_2,k(s_k-1→s_k)为状态转移s_k-1→s_k对应的第2路信号的符号向量，e(s_k-1→s_k)为抵消残差，y_k为接收到信号样本值，为第一路均衡器抽头系数，为第二路均衡器抽头系数；

d.对汇聚到每个状态的M²条分支路径和分支度量计算累积路径度量，累积路径度量的计算公式为：

上式中，Г(s_k)为状态s_k下的累积路径度量，为k时刻输入符号对能到达s_k的所有状态k-1时刻状态；

e.根据累积路径度量选择最优留存路径，并对信道响应进行更新，返回步骤b，信道响应更新公式为：

上式中，g_i,k+1为k+1时第i(1,2)路均衡器抽头系数，g_i,k为k时第i(1,2)路均衡器抽头系数，γ为更新步长，*为取共轭，为k时第i(1,2)路符号数据。