[發(fā)明專利]一種新的民航地空通信雙通道恒模干擾抑制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810052085.2
• 申請日: 2008-01-16
• 公開（公告）號: CN101252364A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳仁彪;石慶研;王淑艷;胡鐵喬;鐘倫瓏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號: H04B1/10
• 分類號: H04B1/10;H04B1/707;H04L25/03;H04L27/26
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所
• 代理人: 江鎮(zhèn)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及一種用于民航地空通信的自適應(yīng)干擾抑制方法及系統(tǒng)。具體地說，涉及一種能夠克服恒模陣列誤捕獲從而更加有效地提高民航地空通信質(zhì)量，保障飛行安全的一種新的民航地空通信雙通道恒模干擾抑制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

甚高頻(VHF)通信是目前民航地空通信中最重要的手段，其穩(wěn)定性和可靠性直接影響著飛行安全。

VHF地空通信電臺采用帶載波雙邊帶幅度調(diào)制(DSB-AM)、半雙工通信的工作方式，工作頻率范圍為118.0MHz至136.975MHz，波道間隔為25KHz，可提供760個通信信道，這些信道可以在廣闊的地域內(nèi)復(fù)用。由于國外無線電管理制度及其嚴(yán)格，空管無線電干就問題不突出，所以他們生產(chǎn)的VHF地空通信設(shè)備都沒有考慮抗干擾問題。但在國內(nèi)隨著近年來我國民航企業(yè)以及電信事業(yè)的迅猛發(fā)展，電磁環(huán)境日趨復(fù)雜，民航無線電專用頻率受干擾的程度日益嚴(yán)重。就干擾源來看，主要有尋呼臺發(fā)射機(jī)、大功率無繩電話、鄉(xiāng)村的調(diào)頻廣播電臺、車載電臺等，這些干擾源具有恒包絡(luò)特性。目前，民航一般采用改頻、監(jiān)測和清查等被動的非技術(shù)手段，不能從根本上解決問題，無線電干擾成為影響民航安全地重大危險源之一。

專利申請200410075232.X中提出了用于調(diào)幅接收機(jī)抑制脈沖干擾的方法和裝置，但不適用于民航地空通信中相對脈沖干擾較為復(fù)雜的情況。北京航空航天大學(xué)科技園研發(fā)出基于甚高頻數(shù)據(jù)鏈的自動相關(guān)監(jiān)視(ADS)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可進(jìn)行VHF地空通信電臺的干擾分析以及預(yù)新建VHF地空通信電臺、預(yù)指配頻率的干擾預(yù)測評估，從而給出一系列可供指配的、合理的可用頻率。民航內(nèi)話系統(tǒng)采用的話音優(yōu)選技術(shù)是一種基于同頻異址VHF語音信號一主、二備、三應(yīng)急配置的語音信號處理技術(shù)，將各路同頻異址信號進(jìn)行實(shí)時處理，從而獲得語音質(zhì)量參數(shù)，將獲得的質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行比較，選出最優(yōu)信號輸出到管制員面板。但它們都不能從本質(zhì)上去除民航地空通信中的干擾。

在專利申請200710057268.9的公開說明書中，提出了一種基于恒模陣列的民航地空通信自適應(yīng)干擾抑制方法及系統(tǒng)，它是利用恒模陣列提取恒模信號，再將其作為自適應(yīng)對消器的參考信號，進(jìn)行自適應(yīng)對消，從而得到地空通信信號。恒模陣列是一種盲自適應(yīng)波束形成器，其權(quán)系數(shù)可利用恒模算法進(jìn)行更新，且具有收斂速度快、計算簡單的性能，并且信號恢復(fù)的性能對陣列的結(jié)構(gòu)不敏感。因此專利申請200710057268.9從信號處理的角度提出了一種能夠從本質(zhì)上消除民航地空通信中常見恒模干擾信號的方法。

然而業(yè)已證明，如果非恒模信號的峰度小于2，則恒模陣列也會捕獲非恒模信號。在地空通信中所采用的信號為帶載波雙邊帶幅度調(diào)制信號，其峰度小于2，因此恒模陣列有可能收斂到帶載波雙邊帶幅度調(diào)制信號而不是恒模信號，從而產(chǎn)生誤捕獲。恒模陣列捕獲信號的性能與初始權(quán)向量和陣列輸出端信號的相對功率有關(guān)。對于源信號和陣元數(shù)均為2的情況，恒模陣列有可能捕獲具有較大功率的信源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠提高民航地空通信質(zhì)量，保障飛行安全，也可用于其它通信系統(tǒng)中，提高接收性能克服信號誤捕獲的一種新的民航地空通信雙通道恒模干擾抑制方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種新的民航地空通信雙通道恒模干擾抑制方法及系統(tǒng)，其中方法包括有以下步驟：

(1)將雙天線陣列接收的兩路甚高頻信號分別轉(zhuǎn)化為中頻信號；

(2)對下變頻得到的兩路中頻信號分別進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；

(3)對模數(shù)轉(zhuǎn)換后的兩路中頻數(shù)字信號分別進(jìn)行濾波抽取；

(4)對抽取濾波后的信號進(jìn)行正交變換，將實(shí)信號變?yōu)閺?fù)信號；

(5)將正交變換后的兩路復(fù)信號送入監(jiān)視模塊，判斷信號是否受到干擾，若無干擾轉(zhuǎn)入步驟(9)，若有干擾轉(zhuǎn)入步驟(6)；

(6)在調(diào)幅信號載頻頻率范圍已知的基礎(chǔ)上，對正交變換后的信號進(jìn)行載頻估計；

(7)以載頻頻率估計值作為參考信號，進(jìn)行陷波，將調(diào)幅信號中的載波陷掉；

(8)將去除調(diào)幅載波的信號送入自適應(yīng)恒模干擾抑制模塊進(jìn)行恒模干擾信號的提取，并對已提取的干擾信號進(jìn)行自適應(yīng)對消；

(9)對步驟(5)或步驟(8)兩者之一所輸出的無干擾信號進(jìn)行解調(diào)，再經(jīng)低通濾波器濾除高頻雜波，最后進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出清晰的音頻信號。

第(1)步將甚高頻信號轉(zhuǎn)化為中頻信號是通過低噪音高頻放大器、三級混頻器及自動增益控制電路完成的。

第(4)步所述的正交變換是在復(fù)數(shù)域?qū)⒕€性卷積混合模型轉(zhuǎn)換為便于恒模信號提取的線性瞬時混合模型。????????