[发明专利]一种导航卫星接收机窄带干扰抑制的算法

摘要

本发明公开了一种导航卫星接收机窄带干扰抑制的算法，其在接收机中实现抗干扰功能，主要解决现有接收机抗窄带干扰性能低、实时性差的问题，对于提高卫星导航系统在复杂电磁环境下的工作性能及增强其在各种环境中的适用性具有重要的意义。本方法中窄带干扰抑制算法采用的是相关相减多级维纳滤波算法，这种算法具有计算量小、可靠性高的优点，能够实时处理卫星信号。在工程实现中以FPGA为核心进行技术实现，围绕ZYNQ‑7000芯片以及集成的Microblaze软核的信号处理功能进行设计，通过Microblaze软核完成相关相减多级维纳滤波算法实现权值的更新，将实时更新的权系数传递给FIR滤波器进行信号的滤波处理，完成抗窄带干扰功能。

主权项

1.一种导航卫星接收机窄带干扰抑制的方法，其特征在于，其包括如下步骤：1)天线接收导航卫星信号后首先经过射频模块进行射频前端处理，将高频信号变为模拟中频信号x(t)＝s(t)+j(t)+nos(t)，其中，s(t)为接收到的卫星信号，j(t)为来自外界的窄带干扰信号，nos(t)为系统的白噪声；2)将模拟中频信号送至ADC转换器中进行采样，变为数字中频信号X(n)＝S(n)+J(n)+N(n)，其中，n表示经过采样后的时间序列,S(n)为采样后的卫星信号，J(n)为采样后的窄带干扰信号，N(n)为采样后的噪声信号；3)将数字中频信号送至FPGA中，进行窄带干扰抑制；采用自适应FIR滤波器滤除接收到的信号中的干扰成分，且在FPGA的芯片中使用Microblaze软核实现滤波算法，其中所使用的相关相减多级维纳滤波算法为：前向迭代初始化：d0(n)＝SHX(n) X0(n)＝X(n)‑Sd0(n)前向迭代后向迭代初始化eD(n)＝dD(n)后向迭代权向量初始化wp＝1权向量迭代计算令TMWF＝[S,h1,…,hD],WT＝[1,W1,…,WD]T,则WMWF＝TMWFWT将Microblaze中计算出来的更新后的权系数送到FIR滤波其中，完成干扰滤波，输出为： 其中，d₀(n)表示需要逼近的期望响应初始信号，d_i(n)表示需要逼近的期望响应信号，x(n)表示输入信号，X(n)表示输入信号矩阵,即X(n)＝[x(n),x(n‑1),…,x(n‑M)]^T,M为滤波器阶数,X₀(n)表示输入的观测数据向量,S＝[1,0,…,0]^T为约束矢量,D为迭代次数,h_i为归一化的互相关向量, 表示输入信号X(n)与期望信号d_i(n)的互相关向量，*表示共轭转置，e_i(n)表示滤波器输出的估计误差，w_i、w_p、T_MWF和W_T均表示计算过程的中间值，W_MWF表示最终计算出的最优权向量。