[发明专利]存在多普勒一阶变化率的自适应滤波窄带干扰抑制方法

权利要求书

1.存在多普勒一阶变化率的自适应滤波窄带干扰抑制方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一、通信系统接收端将接收到的信号输入给ADC模块，正交下变频模块对ADC输出的数字信号进行数字下变频处理得到I、Q正交基带数据，并将所述I、Q正交基带数据传输给低通滤波器模块；

步骤二、低通滤波器模块对I、Q正交基带数据进行低通滤波,然后将经过滤波的I、Q正交基带数据传输给抽取模块；

步骤三、抽取模块将经过滤波之后的I、Q正交基带数据s(n)进行抽取后得到数据s′(n)，将s′(n)传输给解线调模块；

步骤四、解线调模块对经过抽取后的I、Q正交基带数据s′(n)的利用分数阶傅里叶变换对频偏和频偏变换率进行搜索估计，然后根据估计得到频偏和频偏变换率对经过抽取后的I、Q正交基带数据进行补偿，将经过补偿后的I、Q正交基带数据传输给时域抗干扰模块；

步骤五、将经过频偏补偿的数据输入到自适应滤波器模块进行时域窄带干扰抑制之后，将经过窄带干扰抑制之后的数据传输给内插模块；

步骤六、将步骤五输出经过干扰抑制之后的信号进行内插之后完成窄带抗干扰处理，即在存在多普勒及多普勒一阶变化率情况下实现时域自适应滤波窄带干扰抑制，提高通信系统的抗干扰性能。

2.如权利要求1所述的存在多普勒一阶变化率的自适应滤波窄带干扰抑制方法，其特征在于：步骤一中通信系统接收端接收信号r(t)表示如式(1)所示：

其中，f_c为载波频率、Δf为频偏，由于存在多普勒一阶变化率，因此频偏Δf为一个随着时间变化的函数、为初始相位、N为扩频码长度、h(t)为成型波形、T_c为一个扩频码的码片持续时间、c为扩频码向量。

3.如权利要求2所述的存在多普勒一阶变化率的自适应滤波窄带干扰抑制方法，其特征在于：步骤二实现方法为，低通滤波器模块对I、Q正交基带数据进行低通滤波,低通滤波之后的离散信号表示为：

其中c是第n个采样点的扩频码，d表示发送的信号，T_smp是采样间隔，且f_smp为采样率；由于初始相位不随时间变化，因此公式(2)变换为：

s(n)＝Ac(n)d(n)exp(j2πΔf(nT_smp)nT_smp) ⑶

其中将经过滤波之后的I、Q正交基带数据s(n)传输给抽取模块。

4.如权利要求3所述的存在多普勒一阶变化率的自适应滤波窄带干扰抑制方法，其特征在于：步骤四包括以下五个步骤，

步骤4.1、在解线调模中将步骤三输出的经过抽取后的I、Q正交基带数据s′(n)存入存储器中，待估计出频偏以及频偏一阶变化率后再将存储器中的数据读出进行补偿；

步骤4.2、进行步骤4.1的同时，将步骤三输出的数据s′(n)以旋转角度α为变量，以d为步长对输入的N点离散信号进行分数阶傅里叶变换；

在存在多普勒一阶频偏一阶变化率的情况下，多普勒频偏为一个时变函数，表示如下：

其中Δf₀为初始频偏，为频偏一阶变化率，因此步骤三中抽取后的数据表示为下式：

其中T_d为抽取间隔，分数阶傅里叶变换的公式如下式所示：

其中α＝pπ/2，α∈(-π,π]，对α进行遍历后得到一个二维平面；

步骤4.3、对步骤4.2得到的二维平面进行搜索得到峰值点坐标

步骤4.4、通过步骤4.3得到峰值点坐标计算得到初始频偏及频偏一阶变化率；

初始频偏及频偏一阶变化率的估计公式如下式所示：

步骤4.5、将步骤4.1中存储的数据读出并利用步骤4.4中估计出的初始频偏及频偏一阶变化率对经过抽取后的I、Q正交基带数据s′(n)进行频偏补偿后传输给时域抗干扰模块。