[发明专利]L波段高速跳频数据链非合作干扰对消装置及方法

权利要求书

1.一种L波段高速跳频数据链非合作干扰对消装置，其特征在于，包括：

干扰取样天线阵列，用于对空间信号进行取样；其中，取样天线为全向性天线，阵列结构为均匀圆阵，应用频段为L波段；

主控前端模块，用于处于对消接收的开关状态时输出主控信号；处于对消发射的开关状态时发射数据链端机产生的信号；本振钟模块，用于为数字信号处理模块和L波段接收变频模块提供时钟信号，并产生L波段接收变频模块所需的多路本振信号；参数注入模块，用于将参数信号进行差分处理后控制主控前端模块的开关状态；

天线前端模块，其输入端与干扰取样天线阵列相连，输出端连接L波段接收变频模块；用于对取样信号和主控信号依次进行陷波滤波、限幅和放大，获取放大后的取样信号和主控信号；

L波段接收变频模块，其输出端连接数字信号处理模块；用于对放大后的取样信号和主控信号依次进行信号增益调整、预选滤波下变频、中频滤波和线性放大，获取中频信号；

数字信号处理模块，其输出端连接射频信号重构模块；用于对所述中频信号依次进行数字信道化、宽带干扰感知判断方法判断、非合作宽带干扰对消和宽带信号拼接，形成宽带数字信号；其中，非合作宽带干扰对消方法为：对数字信道化信号中的取样信号通过第一权值合并和空时合并输出参考信号；对数字信道化信号的接收信号与参考信号进行第二权值合并和时域合并，输出对消输出信号；

射频信号重构模块，用于将宽带数字信号数模转换到射频，输出回放信号；其中，回放信号经过主控前端模块输入至数据链端机；

数字信道化方法包括以下步骤：

通过数字下变频将中频信号下变频到基带；

采用多个频带相邻的数字滤波器将下变频信号划分为多个数字子信道进行处理，形成数字信道化信号；

宽带干扰感知判断方法包括以下步骤：

对各个数字子信道进行滑窗分析，根据调频速度设置滑动窗口长度；

通过滑动窗口内的数字信道化信号，计算各数字子信道信号功率和所有数字子信道平均功率；

通过对比各数字子信道信号功率与所有数字子信道平均功率，统计各数字子信道功率与数字子信道平均功率差值大于门阀的数字子信道数量R，当R与所有数字子信道数目之间的差值小于预设阈值，则判断信号中频信号没有受到宽带干扰。

2.根据权利要求1所述的L波段高速跳频数据链非合作干扰对消装置，其特征在于，所述参考信号输出表示为：

其中，X(n)为空时处理的MN₁×1维输入向量； W₁为MN₁×1维的权值向量；为W₁的共轭转置矩阵；M为取样天线数目，N₁为输出参考信号时的延迟单元数目；

时域合并信号为：

其中，S(n)为时域处理的N₂×1维输入向量W₂为N₂×1维的权值向量；为W₂的共轭转置矩阵；N₂为输出对消输出信号时的延迟单元数目。

3.根据权利要求2所述的L波段高速跳频数据链非合作干扰对消装置，其特征在于，所述宽带信号拼接方法包括：

对各数字子信道对消输出信号经过抗混叠数字滤波后，将各数字子信道插值升采样率，通过低通滤波滤除多余频率分量，获取各数字子信道信号数字；

设置数字上变频频率，将各数字子信道信号数字上变频到下变频之前的射频频点；

将上变频后的各数字子信道信号相加拼接。