[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

说明书

本发明公开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，属于通信技术领域。本发明实现方法为：通信系统接收端将接收到的信号输入给ADC模块，将通信接收端接收到的信号经过模数转换、数字下变频、低通滤波以及抽取模块之后，将抽取后得到数据传输给解线调模块；利用分数阶傅里叶变换对信号的初始频偏和频偏一阶变化率进行估计，并利用估计得到的值对抽取模块输出的值进行补偿，对信号进行内插之后再进行时域自适应滤波抗干扰处理，实现存在多普勒一阶变化率时的时域自适应滤波抗干扰，提高通信系统的抗干扰性能。本发明利用LMS自适应滤波方法来对经过频偏和频偏一阶变化率补偿之后的通信信号进行时域抗干扰，结构简单，易于实现。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及存在多普勒一阶变化率的自适应滤波窄带干扰抑制方法。

背景技术

直接序列扩频技术(DSSS)是将传输信号的频谱用伪随机序列进行展宽以提高通信系统的可靠性，具有抗干扰、低截获、保密性好、可实现码分多址通信等优点，在军事和民用通信等领域得到广泛的应用。虽然直接序列扩频技术具有一定的抗干扰能力，但是当干扰强度超过扩频信号的处理增益时，必须采用干扰抑制算法才能保证系统的性能。

干扰抑制算法分为变换域抗干扰及时域抗干扰，变换域抗干扰算法通过变换将时域信号转换为变换域信号，则时域复杂的滤波和卷积运算变为变换域的乘法运算，算法简单并且易于工程实现。但在实现时硬件资源消耗较大；在硬件资源约束性较大的场合，一般选择使用时域抗干扰算法，基于最小均方(LMS)算法的时域自适应滤波窄带干扰抑制技术是常用的时域抗干扰算法。在直接序列扩频系统中信号带宽较大，伪随机序列接近理想的自相关性和互相关性，信号各采样点之间相关性很小，极难根据前面的信息估计后面的信息。而窄带干扰信号带宽相对于扩频信号来说较窄，且采样点之间相关性很强。因此时域抗干扰技术原理是利用窄带干扰信号的相关性对其进行预测，然后将其减去，从而提高系统性能。

但是在接收信号存在多普勒频偏，且多普勒频偏还存在一阶变换率时，窄带干扰信号由平稳信号变为非平稳信号，其自相关函数变为时变函数，当多普勒变化率导致的频偏变化远大于符号速率时，干扰变得不可预测，这将严重影响时域抗干扰性能。因此设计一种存在多普勒及多普勒一阶变换率情况下的LMS自适应滤波窄带干扰抑制方法是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术中的缺陷：存在多普勒及多普勒一阶变化率情况下，时域自适应滤波窄带干扰抑制方法无法正确估计干扰情况，严重影响时域抗干扰性能。本发明公开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要解决的技术问题是：在存在一阶多普勒变化率情况下，通过分数阶傅里叶变换对接收信号的多普勒及多普勒一阶变化率进行搜索，对通信系统的进行多普勒及多普勒一阶变化率补偿后再进行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。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明公开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，通信系统接收端将接收到的信号输入给ADC模块，将通信接收端接收到的信号经过模数转换、数字下变频、低通滤波以及抽取模块之后，将抽取后得到数据传输给解线调模块；利用分数阶傅里叶变换对信号的初始频偏和频偏一阶变化率进行估计，并利用估计得到的值对抽取模块输出的值进行补偿，对信号进行内插之后再进行时域自适应滤波抗干扰处理，实现存在多普勒一阶变化率时的时域自适应滤波抗干扰，提高通信系统的抗干扰性能。

本发明公开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，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；

步骤一中通信系统接收端接收信号r(t)表示如式(1)所示：