[发明专利]一种基于自适应加窗的分段线性调频干扰消除方法

说明书

本发明公开了一种基于自适应加窗的分段线性调频干扰消除方法，包括：利用无线接收机获得数字化接收信号数据；对接收数据进行差分图干扰参数估计，检测线性调频成分的调频周期长度、调频起止位置与调频率变化情况；根据线性调频干扰的周期信息将接收的信号进行分段，对于不同段的含干扰信号补零并自适应地调整分数阶傅里叶变换所需的窗长度，最后通过分数域干扰抑制获得消除干扰后的信号并在时域去除残余干扰。本申请方法在对线性调频干扰抑制过程中，提高了干扰在分数阶域的聚集程度，减少了干扰与期望信号的交叠程度，在消除干扰成分时对期望信号损伤较小。

技术领域

本发明属于无线电接收机干扰抑制领域，涉及一种基于自适应加窗的分段线性调频干扰消除方法。

背景技术

线性调频干扰信号是卫星导航接收机常见的干扰类型，该类干扰可能产生于雷达、或者恶意干扰机，不易被时域或频域干扰抑制技术消除。为了保障GNSS服务的连续性和可靠性，研究人员从信号与干扰在时频域、空域以及空时域的差异着手，一些基于多天线和单天线的干扰抑制方法被提出。其中单天线接收机接收天线的相位中心几乎不变、不存在多阵元通道的幅相特性不一致等误差，定位精度较高，且硬件可空间成本较低，适用于高精度和小型平台。

适用于单天线接收机的变换域干扰检测与抑制方法仍是研究热点。常规单天线方法为将接收信号转换到时频域，检测干扰参数，再利用滤波器或者消隐技术消除干扰成分。典型的时频变换方法有：短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform,STFT)、小波变换(Wavelet Transform,WT)、wigner-ville分布(Wigner-Ville Distribution,WVD),分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier transform,FrFT)。其中FrFT的方法估计精度高，但窗口内出现不同长度不同调频斜率干扰时，会影响分数域聚集程度，同时多次分数域处理会增加有用信号的损失。

因此，如何提升干扰的聚集程度并增加干扰抑制的精确度，进一步增加对于分段线性调频干扰信号的适应能力是亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种适用于单天线接收机的基于自适应加窗的分段线性调频干扰消除方法，在对线性调频干扰抑制过程中，提高干扰在分数阶域的聚集程度，减少干扰与期望信号的交叠程度，在消除干扰成分时对期望信号损伤较小。

为解决上述技术问题，本发明的一种基于自适应加窗的分段线性调频干扰消除方法，包括以下步骤：

步骤1：对单天线接收机接收到的射频信号进行射频处理和数字化处理，获得N个采样点的数字接收信号矢量X；X＝[X(1) X(2),…,X(n),…,X(N)]^T，其中n＝1,2,…N，n表示采样时刻，[·]^T表示转置；

步骤2：获得信号X的差分图，记为D(n)＝X(n)-X(n-1)，对所得D(n)取其共轭并与自身相乘，获得|D(n)|²＝D(n)·D^*(n),(·)^*表示共轭，|·|表示模值；

步骤3：|D(n)|²乘一个以q为窗中心的滑动窗口，窗长度为2Q+1，对每个时刻的窗口中的值取中值，即D_m(q)²＝Med[|D(n)|²W_q(n)]，其中/

步骤4：对D_m(q)²二次差分获得ΔD(q)²：ΔD(q)²＝D_m(q)²-D_m(q-1)²，检测ΔD(q)²中的序列的周期性；