[发明专利]一种窄带干扰频域抑制方法

说明书

本发明提出了一种窄带干扰频域抑制方法，属于信号处理领域，旨在抑制通信信号中的窄带干扰，降低通信的误码率，实现步骤为：获取准时支路滤波信号和延时支路滤波信号；获取准时支路滤波信号的频谱及幅度谱和延时支路滤波信号的频谱及幅度谱；估计时域原始采样信号的载波频率；获取准时支路幅度谱阈值和延时支路幅度谱阈值；对准时支路频谱和延时支路频谱进行干扰抑制；计算干扰抑制后的准时支路幅度谱和延时支路幅度谱；判断干扰抑制后的各支路幅度谱与对应阈值的大小；获取干扰抑制后的时域中频信号。

技术领域

本发明属于无线通信信号处理技术领域，涉及一种通信系统中窄带干扰的频域抑制方法，可用于卫星通信和移动通信等无线通信领域。

背景技术

随着卫星通信、移动通信等无线通信应用的飞速发展，无线通信技术已成为人们日常工作生活不可或缺的实用技术。无线信号在传输过程中容易受到来自其他信号无意或恶意的电磁干扰，对正常通信具有较严重的破坏性。其中窄带干扰属于最常见且破坏性最强的干扰，因此需借助有效的窄带干扰消除技术保证通信的可靠进行。

现有的窄带干扰抑制技术主要分为时域干扰抑制技术和频域干扰抑制技术。其中时域干扰抑制技术主要利用了窄带干扰自相关性远高于通信信号自相关性的特点，通过自适应算法对窄带干扰进行估计，再从接收信号中减去估计的干扰信号，得到干扰抑制后的通信信号，但自适应算法实现复杂度高、收敛速度较慢。频域干扰抑制技术利用了窄带干扰在频域所占带宽窄、辨识度高的特点，通过快速傅里叶变换得到接收信号的频谱，对存在干扰处的频点进行抑制处理，再通过快速傅里叶反变换得到经过干扰抑制的时域通信信号。频域技术实现复杂度低，不存在收敛性问题，因而得到广泛应用。

对于频谱边带关于中心频率对称的通信信号，传统的频域干扰抑制方法中主要利用频谱的对称性将受干扰处频谱用对称处频谱替换。该方法能够一定程度抑制干扰，但当中心频率两边对称处同时存在干扰时，该方法则完全失效。

对于上述方法中存在的问题，申请公布号为CN 108551351 A，名称为“抑制窄带干扰的方法及装置”的专利申请，公开了一种频域窄带干扰抑制方法，首先根据接收信号的频域数据计算干扰谱线功率和底噪功率，进而得到干扰抑制门限值，将高于门限值的谱线幅值乘以衰减系数得到干扰抑制后的信号频谱。该方法能够同时抑制频谱对称处同时存在的干扰，但当干扰带宽较大或同时存在多个干扰时，由于该方法对干扰谱线用相同衰减系数进行抑制，容易损失较多信号功率或使通信信号中残留较多干扰，导致通信信号的误码率较高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种窄带干扰频域抑制方法，旨在降低通信信号的误码率。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括如下步骤：

(1)获取准时支路滤波信号和延时支路滤波信号：

(1a)对接收端接收的时域模拟信号进行离散采样，总采样点数为N，得到时域原始采样信号，其中N＝2n，n为大于1的正整数；

(1b)将两个长度为N的Blackman-Harris窗函数序列中的一个与时域原始采样信号相乘，得到准时支路滤波信号，将另一个窗函数序列的前N/2个点并接到后N/2个点末尾，得到延时窗函数序列，再将延时窗函数序列与时域原始采样信号相乘，得到延时支路滤波信号；

(2)获取准时支路滤波信号的频谱及幅度谱和延时支路滤波信号的频谱及幅度谱：

对准时支路滤波信号和延时支路滤波信号分别进行N点快速傅里叶变换，得到准时支路频谱R₀(f)和延时支路频谱R₁(f)，并根据R₀(f)计算准时支路幅度谱φ₀(f)，根据R₁(f)计算延时支路幅度谱φ₁(f)，其中f表示R₀(f)和R₁(f)的信号频率；