[发明专利]基于频谱分析的自适应干扰抑制方法及系统

说明书

本发明公开一种基于频谱分析的自适应干扰抑制方法及系统，属于雷达信号干扰抑制技术领域，包括：获取多路数字中频干扰信号；对各路数字中频干扰信号进行频谱分析，得到信号频谱分析结果；基于信号频谱分析结果，调整子带滤波器结构，使任意子带内干扰个数满足干扰抑制；将各路数字中频干扰信号输入调整后的子带滤波器，得到对应的多路子带信号一；将各路子带信号一输入自适应干扰抑制结构，并将信号频谱分析结果用于最优权向量的初始计算，得到合成信号。本发明对干扰信号进行频谱分析，并将基于频谱分析结果自适应的修改各项干扰抑制的参数，从而在消耗硬件资源固定的情况下，达到最优的干扰抑制效果。

技术领域

本发明属于测控通信信号干扰抑制技术领域，具体涉及一种基于频谱分析的自适应干扰抑制方法及系统。

背景技术

对于阵列信号处理中常见的干扰抑制技术，当阵列天线中天线阵元个数有限并且信号处理资源有限的情况下，若不进行特殊的处理，能抑制的干扰源个数受限于阵元个数。并且，在处理资源一定的情况下，通常干扰抑制效果会随着处理带宽的增大而减弱。图1给出了均匀直线阵列(阵元数为4)在无干扰时的匹配滤波结果，图2、图3、图4分别为4阵元在单干扰、三干扰以及四干扰的环境中进行干扰抑制后输出信号和期望信号的匹配滤波结果。可以看到：随着干扰数目的增加，干扰抑制效果逐渐减弱直至失效(匹配滤波后信噪比降低)。而上述多干扰环境中，干扰信号的带宽、强度(干噪比)、中心频点以及角度并不完全相同，因此，在干扰数目较多并且干扰带宽以及干扰信号的中心频率点并不一致时，需要对干扰抑制结构进行改变，以达到最优的干扰抑制效果。

如图5所示，常规的干扰抑制系统结构中，包含接收阵列天线、射频前端(下变频结构)、模数转换电路以及划分(或不划分)子带的干扰抑制信号处理模块，然后将干扰抑制后的信号输出，以进行后续的处理，通常干扰抑制中，每个子带的干扰数目需要少于接收天线阵元数目减一。

针对干扰个数、干扰带宽以及干扰中心频率未知的环境中，常采用的方法有：(1)空—频域的干扰抑制；(2)固定划分子带的空—时(空—频)域的干扰抑制。这两种方法都有共同的缺点：未对接收信号频谱进行分析，而选择固定子带或者多频点自适应滤波技术，干扰抑制的效果受干扰信号的分布影响较大。例如，期望信号带宽20MHz的系统，若干扰个数为10个，并且其分布如图6所示，其中，子带1中干扰个数为1，子带2中干扰个数为3，子带3和子带5中无干扰，而子带4中存在干扰个数为6，并且各子带中干扰信号带宽离散分布。同样假设阵列中的阵元数为4，则可以知道子带3和子带5无需进行干扰抑制(实际中由于未知是否有干扰，因此计算资源也一并消耗)，子带1干扰抑制效果最佳(相对于有干扰的子带)，而子带4中干扰抑制失效，因此会导致整个带宽内对干扰信号的抑制失效，从而影响有用信号的接收。

相关技术中，公布号为CN103116170A的中国发明专利申请公开了一种GNSS的基于天线阵列干扰抑制模块的室内测试系统，利用多通道数字中频干扰信号产生单元用来产生多路中频数字中频干扰信号，干扰抑制处理单元为GNSS的基于天线阵列干扰抑制模块，用来对多通道数字中频干扰信号产生单元产生的多路中频数字中频干扰信号进行抑制处理，并采用空频谱方式分析干扰抑制处理后的信号。该方案采用空频谱方式对干扰抑制处理后的信号进行分析，而未对接收信号频谱进行分析，存在干扰抑制失效的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何在消耗硬件资源固定的情况下，提高干扰抑制的效果。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本发明提出了一种基于频谱分析的自适应干扰抑制方法，所述方法包括以下步骤：

获取多路数字中频干扰信号；

对各路所述数字中频干扰信号进行频谱分析，得到信号频谱分析结果，所述信号频谱分析结果包括干扰信号的角度、带宽、幅度及个数；

基于所述信号频谱分析结果，调整子带滤波器结构，使任意子带内干扰个数满足干扰抑制；