[发明专利]基于盲信号分离的通信接收机抗干扰方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，具体是一种基于盲信号分离的通信接收机抗干扰方法及其系统，通过此技术的应用，可以有效消除干扰、提高通信的质量。

背景技术

盲信号处理最早起源是Colin Cherry提出的著名的鸡尾酒会问题(CPP，cocktail partyproblem)，指的是在嘈杂的环境中，人类具有能够注意并且识别出其中一个声源的非凡能力。而随着盲信号分离技术的最新发展，鸡尾酒会问题有了各种比较好的解决方案。近些年，盲信号处理研究已经成为信号处理领域一个引人注目的热点问题。盲信号分离是盲信号处理的一个重要方面，是指在不知源信号和传输通道的参数的情况下，只由观测到的输出信号来辨识系统，以达到对多个信号分离的目的，从而恢复原始信号或信号源。无疑，它能对广泛领域的多信号处理与识别提供很大方便。

盲信号分离是当前信号处理领域中热门的新兴研究方向之一，它具有可靠的理论基础和许多方面的应用潜力。近些年来国际上提出了许多的盲信号分离算法，其中比较著名的有Jade算法，FastICA算法，InfoMax算法以及盲解卷积算法等，其应用领域包括语音信号处理，生物领域信号处理，图像信号处理，通信信号处理等。

随着通信技术的发展，无线通信系统在军民用通信中得到了广泛的应用，同时，由于通信环境的复杂化，对于抗干扰技术也提出了更高的要求，抗干扰技术的有效性以及稳定性直接影响通信的传输质量和信息的保护。

在数字无线通信中，如何充分利用有限的频带，服务尽可能多的客户，始终是一个重要的课题.而抗干扰是其中长期为理论与工程工作者所高度重视的问题，由此也产生了多种通信抗干扰技术。码分多址(CDMA)技术是通过伪随机信源编码，将窄带信号功率扩展到一个宽频带中，以提高信号噪声比，增强通信系统抗干扰能力。另外，还有一些利用快速跳频技术躲避干扰的通信方式，也可以在一定程度上提高通信质量。近期的研究成果提出了采用天线阵接收系统和空间滤波，利用接收到的信号的差异，通过盲信号分离算法，实现在同一信道中对多用户的信号的分离，从而实现抗干扰，大大提高通信质量。

现有技术的缺陷：

在理想信道情况下，天线阵接收信号构成的矢量可以近似看成是仅仅由各源信号的线性混合，混合矩阵的各元素均为常数，因此可以通过同信道多用户信号进行线性盲分离的方法实现信号抗干扰。但对于实际的无线通信信道，混合矩阵的各元素不能再看成常数，接收信号有可能是卷积混叠，存在码间干扰，在这种情况下，采用线性盲信号分离方法进行抗干扰的效果将受到影响，但是如果采用盲解卷积技术，无论在算法复杂度和计算量上，在现有技术实现上还不是很现实。

在目前公布的基于盲分离的干扰抑制方法中，由中国民航大学在专利CN101034900A的公开说明书中提到的盲信号提取装置，对于射频接收模块，其中提到利用双天线接收两路甚高频信号，然后进行后续的处理，在这点上需要指出的是利用双天线接收两路甚高频信号，双天线的摆放是需要达到一定要求的，如果双天线位置设计不合理，很有可能导致接收到的是两路相同的混叠信号，使后续盲信号分离成为病态情况。而且，天线摆放位置限制了接收机的灵活应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应对通信过程中存在干扰信号时的基于盲信号分离的通信接收机抗干扰方法，利用基于线性瞬时混叠盲分离模型来实现分离信号，实现对通信信号中未知的任意形式的干扰源或噪声源实现自适应抗干扰，提高通信质量。

本发明的另一个目的在于提供一种基于盲信号分离的通信接收机抗干扰系统。

一种基于盲信号分离的通信接收机抗干扰方法，包括以下步骤：

(1)利用双极化天线阵模块接收到信号；

(2)将两路高频信号转换为中频模拟信号；

(3)中频模拟信号通过模数转换和正交变换模块后输出中频数字信号；

(4)进行数字下变频，抽取，滤波后转换为DSP基带复信号；

(5)复信号通过盲信号分离模块后得到两路分离后的统计独立信号；

(6)对经过步骤(5)后的分离出来的统计独立信号通过自适应均衡模块去除信道干扰；

(7)对两路信号进行解调判决，提取其中一路信号。

进一步地，步骤(1)所述双极化天线阵模块为正负45度双极化天线阵模块，从而使接收到的两路信号不完全一致，满足盲分离的基本条件，使混叠矩阵满秩，可以有效避免盲分离中的病态问题。