[发明专利]一种抗干扰接收机中数字信号处理字长截断方法

说明书

本发明提出了一种抗干扰接收机中数字信号处理字长截断方法，属于数字信号处理技术领域，该方法通过估计截断前数据的功率，然后自适应地调整增益将截断前的数据放大到满幅状态，最后从最高位截取规定字长的数据。与传统方法相比，本发明对截断前的数据功率变化不敏感，可将数字信号处理字长截断引起的信噪比损耗降到最小。

技术领域

本发明属于数字信号处理技术领域，具体地说，涉及一种抗干扰接收机中数字信号处理字长截断方法。

背景技术

随着数字信号处理理论和半导体技术的进步，数字接收机已经取代模拟接收机，在通信、雷达、导航以及音视频处理器等系统中得到了广泛的应用。数字接收机以高速模数转换器（analog-to-digital converter, ADC）以及数字信号处理电路为主要特征，具有接收灵敏度高、设计灵活、稳定性高等一系列优点。

在电子对抗环境下，为了应对电磁干扰的威胁，要求数字接收机具备一定的抗干扰能力。由于电磁干扰是非合作信号，其数目和功率一般是随时间变化的，因此接收机所接收信号的电平变化范围很大，通常可达数十分贝。为保证抗干扰接收机在电子对抗环境下仍能不失真地接收信号，并达到抑制干扰的目的，需要接收机的ADC具有较大的转换字长，以提高其动态范围。而在干扰抑制后，为了减少后续数字信号处理所需的逻辑资源和功耗，需要通过截断的方式减小数据的字长。例如，对于卫星导航抗干扰接收机，其ADC的转换字长一般为12~16比特，而抗干扰处理后送至信号捕获跟踪模块的数据字长一般需要截断至2~4比特。

在数字信号处理字长的截断问题上，通常的做法是根据经验截取固定位置上规定字长的数据，例如数据由16比特截断为4比特时，固定截取高4比特数据。按这种方法实现非常简单，但是如果截断之前的数据功率是变化的，这种截断方法将引起信噪比损耗，严重时甚至将导致截断后的数据完全不可用。

发明内容

本发明针对现有技术的上述需求和缺陷，提出了一种抗干扰接收机中数字信号处理字长截断方法，该方法通过估计截断前数据的功率，然后自适应地调整增益将截断前的数据放大到满幅状态，最后从最高位截取规定字长的数据。与传统方法相比，本发明对截断前的数据功率变化不敏感，可将数字信号处理字长截断引起的信噪比损耗降到最小。

本发明具体实现内容如下：

本发明提出了一种抗干扰接收机中数字信号处理字长截断方法，具体操作为：首先估计截断前数字信号数据的功率；然后根据估计得到的阶段前数字信号数据的功率自适应地调整增益，从而将截断前的数字信号数据放大到满幅状态；最后从放大到满幅状态后的数字信号数据中从最高位截取出规定字长的数据。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述数字信号处理字长截断方法具体分为以下步骤：

步骤1：使用放大器将获取的数字信号数据进行放大；

步骤2：计算放大后的数字信号数据的平均功率；

步骤3：计算放大后的数字信号数据的平均功率与期望功率之间的差值；

步骤4：根据计算得到的平均功率与期望功率之间的差值，对放大器的增益进行更新；

步骤5：从放大后的数字信号数据的最高位开始截取规定字长的数据。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤1的具体操作为：

步骤1.1：设定接收到的数字信号数据为，为字长为a比特的有符号整数，a为自定义的值；其中，n为数据索引号，为正整数；

步骤1.2：使用放大器对接收到的数字信号数据进行放大，具体放大的公式为：

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