[发明专利]用于自适应干扰抵消器的干扰抵消方法

说明书

技术领域

本发明属于通信抗干扰领域，具体涉及一种干扰抵消方法，可用于自适应干扰抵消器。

背景技术

随着现代通信技术的发展，电子设备不断增加，空间无线信道的拥挤问题越来越严重，这就需要人们不断地使用新的方法来解决无线设备的电磁兼容问题，以提高设备的抗干扰性。在车载、机载、舰载电台中，常常希望发射机和接收机同时工作，但因收发天线隔离度受空间限制,尤其在军事领域，同一个通信平台上往往存在着大量的接收和发射设备，发射机在工作时的发射信号常常对同台的接收机造成干扰，使得接收设备无法正常工作。

在解决同址干扰的问题上，自适应干扰抵消技术颇为引人注目。现有在模拟域干扰抑制中常见的方法有以下两种：

第一种是利用幅相控制实现自适应干扰抑制方法。该方法的参考信号是干扰信号的相关信号，通过调整参考信号的幅度和相位来使之与干扰信号等幅反相，将调整后的参考信号和接收信号一起通过合并器后完成抵消。但在实际的模拟域自干扰抑制工程中，由于移相器需达到0.1度以下或比0.1度低几个量级，因而成本高、控制算法复杂，且稳定性差。

第二种是等效移相器的自干扰抑制方法。该方法常用的方案是正交矢量合成，将与干扰信号相关的参考信号正交分解为两路信号，通过控制单元来控制两路信号的衰减。最终合成与干扰信号等幅反相的信号，与接受信号通过合并器后完成抵消。在正交矢量合成的方案中，常见的方法有两种，一种是把残差信号与正交信号的互相关作为判决的LMS算法，但正交信号通过电调衰减器会产生随机的相位误差，影响结果的精度。另一种是以误差自相关作为判决，通过控制单元实现的干扰抵消方法。该方法将IQ两路的直流分量经AD变为数字值送入控制单元中，控制单元接受外部控制器命令后执行自适应干扰抵消算法，产生控制值，控制值经DA转化为控制电压送入驱动电路，驱动电调衰减器工作。

在以误差自相关作为判决的正交矢量合成的干扰抵消器中，由IQ两路控制系数组成搜索空间极其复杂，有非常多的极值点，此前解决此类问题的方法有盲搜索算法和模式搜索算法，盲搜索算法是遍历IQ两路的电调衰减器控制值，来搜索得到最佳的干扰抵消点，但是由于数据量巨大，使用此方法收敛速度过慢，不符合实际应用中收敛速度快的要求。模式搜索法是从任一初始点开始，搜索当前点周围的四个点，如果周围点的误差自相关小于当前点，则接受该点为新点，同时步长膨胀，继续搜索；如果周围点的误差自相关都大于当前点，则当前点不变，步长收缩，继续搜索，当步长小于预设终止步长时，停止搜索。这种模式搜索法由于在搜索时偶尔会陷入局部最优，因而在部分频点无法抵消干扰，得不到最佳效果，影响通信质量。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种改进的用于自适应干扰抵消器的干扰抵消方法，以平衡搜索过程中的收敛速度与收敛精度，在不影响搜索性能的情况下快速完成干扰抵消，且在整个工作频段实现对干扰的有效抵消，提高通信质量。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下：

(1)设置初始温度T＝T₁，终止温度T₀，接受概率系数K，温度衰减系数K，初始步长μ，膨胀因子K₁，步长收缩因子K₂；

(2)选取随机点作为当前最优点，计算该最优点的误差自相关值为E[ε²]；

(3)根据当前步长调整正交IQ两路的控制值，得出当前最优点周围四个点的误差自相关值，将这些误差自相关值最小的点作为新点,同时将该新点的误差自相关值记为E'[ε²]，并计算判决依据；

(4)计算新点误差自相关值与当前最优点误差自相关值的差值ΔE＝E'[ε²]-E[ε²]，并根据该差值ΔE更新当前的最优点：

如果ΔE＜0,则接受新点作为当前最优点，同时将步长膨胀为μ_k＝K₁*μ_k-1，将温度下降为T_k＝K₀*T_k-1，其中μ_k-1、μ_k为第k-1次和第k次搜索新点时的步长，T_k-1、T_k为第k-1次降温和第k次降温后的温度；

如果ΔE＞0，则计算同时在0到1之间取一个随机数rand(0,1)，再根据Metropolis准则判断是否要接受该新点为当前最优点：