[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

说明书

本发明提供了L波段高速跳频数据链非合作干扰对消装置及方法，属于无线通信设备抗干扰技术领域，装置包括：干扰取样天线阵列对空间信号取样；天线前端模块对取样信号和主控信号进行陷波滤波、限幅和放大；L波段接收变频模块用于对放大后的取样信号和主控信号进行信号增益调整、预选滤波下变频、中频滤波和线性放大，获取中频信号；数字信号处理模块用于对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；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。本发明能够消除L波段高速跳频数据链面临的大功率宽带干扰和保障通信畅通。

技术领域

本发明属于无线通信设备抗干扰技术领域，更具体地，涉及一种L波段高速跳频数据链非合作干扰对消装置及方法。

背景技术

抗干扰通信主要目的是对抗对方恶意电子干扰，保护己方通信链路有效传递信息，是军事无线通信的关键技术之一；一方面，L波段高速跳频数据链是联合战术信息分配的主要手段，高跳速和宽频带两大特点使得其具有很强的抗干扰能力，即便如此由于其传输信息的重要性，往往会成为电子对抗重点针对的高价值干扰目标；另一方面，随着空间功率合成技术的发展以及功放器件性能的不断提升，干扰机等效辐射功率可达数兆瓦，可对L波段高速跳频数据链能够形成有效干扰，亟需研究新的干扰抑制方法以提升L波段高速跳频数据链的抗干扰能力，但是高跳速和宽频段给新的干扰抑制方法提出了巨大挑战。跟踪式干扰无法实现对高速跳频数据链形成有效跟踪，因此面临的干扰主要为超大功率宽带拦阻式干扰。

无线通信是军事通信中重要手段，复杂的电磁环境以及恶意的认为干扰都对无线通信带来巨大挑战，在日趋复杂的电磁环境中，具备抗干扰能力是其发展的必然趋势。常用的单天线抗干扰技术仅仅利用了信号的时域波形、频谱、循环谱和伪随机码结构特性等，但这些特性极易被干扰信号模仿因而失去干扰消除的前提；空域处理不仅能够利用信号的上述特性，还可以利用通信信号与干扰信号的信道差异从空间域上对消干扰。分析现有公开的外空域抗干扰方法，一种技术路线是通过信号波达角方向信息，利用角度约束自适应波束形成，但是复杂电磁环境下准确估计信号波达角方向存在极大的难度，尤其在多径信道条件下；另一种技术路线是结合通信信号波形设计，在本地产生对应参考信号实现干扰对消，但是重新设计通信信号波形需要对通信设备进行全面改动，无异于设计新的通信设备，存在与现有通信设备的兼容与适配问题。

专利文献CN201811155735.6公开了“射频自适应干扰对消装置及其调试方法”和专利文献CN201320001505.0公开了“自适应宽带干扰对消装置”均属于本地参考信号的共址干扰对消方案，无法解决无本地参考信号条件下的非合作干扰信号对消问题；Ku和Ka双频段卫通地面站的多拼点干扰对消装置及方法（授权公告号CN113922889B）和微波同频干扰防护装置（申请号CN201811155746.4）属于通信信号波达角方向明确条件下的非合作干扰对消方案，无法解决采用全向性收发天线通信系统的非合作干扰对消问题；超短波电台干扰防护装置（授权公告号CN113438035B），无法解决高跳速和宽频带的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种L波段高速跳频数据链非合作干扰对消装置及方法，目的在于利用通道信号与干扰的传输信道和波形特征等方面的差异，通过子带划分、宽带非合作干扰对消、宽带信号拼接和射频信号重构的方式，有效解决L波段高速跳频数据链的抗干扰问题，在不改变通信信号波形条件下兼容现有L波段高速跳频数据链，能有效抑制多种非合作宽带拦阻式干扰。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种L波段高速跳频数据链非合作干扰对消装置，包括：

干扰取样天线阵列，用于对空间信号进行取样，其中，干扰取样天线阵列中各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；数据链端机发射的大功率信号会通过干扰取样天线阵列耦合到天线前端模块，为了保证天线前端模块不被大功率信号损毁，取样天线与收发天线之间空间隔离度不小于15dB；