[发明专利]一种基于空频自适应滤波的卫星导航抗干扰方法

说明书

本发明属于卫星导航抗干扰领域，公开了一种空频自适应处理方法。该方法包括接收M个阵元的中频数据；在每个阵元的中频数据中，每N个点形成一个数据段，对每个数据段进行加窗处理得到加窗数据段；对加窗数据段做25％的重叠处理得到重叠数据段；对每个重叠数据段进行N点傅立叶变换得到对应的频点数据；利用频点数据，计算与频点数据中的每个数据段的协方差矩阵；对协方差矩阵进行自适应对角加载得到加载矩阵；对加载矩阵进行求逆得出逆矩阵；利用逆矩阵求得频点数据的最优权值；利用最优权值对频点数据进行加权处理得到加权数据；对加权数据进行逆傅立叶变换并输出处理结果。

技术领域

本发明属于卫星导航抗干扰技术领域，具体涉及一种空频自适应的信号处理方法。

背景技术

卫星信号到达地面时只有-130dBm，极易受到干扰。在复杂的电磁环境下，卫星导航的脆弱性成为制约其持续稳定定位的主要因素。卫星导航抗干扰技术，利用方向图可控天线阵(CRPA)，实时自适应地生成空域滤波权矢量，并做加权处理，使抗干扰天线在空间来向未知的干扰方向自适应地形成零陷，或在卫星信号入射方向形成增益，获得良好的信噪比。这对于战时复杂电磁环境下惯性/卫星组合导航的生存能力，有至关重要的意义。因为干扰个数、带宽、时变性各不同，对抗干扰阵列天线的自由度、各通道的一致性及抗干扰算法的运算速度都有严苛要求，因此抗干扰算法及其高效实现成为卫星导航专业中非常复杂和必要的研究方向。

发明内容

发明目的：

针对卫星导航易受干扰的问题，提出一种空域自适应滤波的数字信号处理方法，实现卫星导航抗干扰的功能。

技术方案：

第一方面，提出了一种基于空频自适应滤波的卫星导航抗干扰方法，其特征在于，包括:

接收M个阵元的中频数据；

在每个阵元的中频数据中，每N个点形成一个数据段，对每个数据段进行汉明窗加窗处理得到加窗数据段；

将每个加窗数据段的后25％×N点数据与后一加窗数据段的前25％×N点数据相加并用加和之后的数据替换所述当前加窗数据段的后25％×N点数据得到重叠数据段；

对每个重叠数据段进行N点快速傅立叶变换得到对应的频点数据；

将所述频点数据缓存在双口RAM中；

利用所述频点数据，计算与所述频点数据中的每个数据段中的前13个频点以及后13个频点对应的协方差矩阵；

对所述协方差矩阵进行自适应对角加载得到加载矩阵；

对所述加载矩阵进行求逆得出逆矩阵；

利用逆矩阵，根据线性约束最小方差准则求得所述频点数据的最优权值；

从所述双口RAM中读取所述频点数据；

利用所述最优权值对所述频点数据进行加权处理得到加权数据；

对加权数据进行逆快速傅立叶变换并输出处理结果，其中，所述M和N均为自然数。

可选地，对所述加载矩阵进行求逆是利用FPGA对所述加载矩阵进行求逆。

可选地，所述协方差矩阵是二阶的。

可选地，对所述协方差矩阵进行自适应对角加载是指对每个协方差矩阵，自适应地加上第一行第一列数据除以8192的数值。

可选地，其中根据线性约束最小方差准则求得所述频点数据的最优权值包括对所述频点数据中的每个数据段中的第14至第N-13个频点的权值取零。

可选地，所利用的最优权值是与其进行加权处理的频点数据计算得到。

可选地，所述N为64。