[發明專利]一種直達波及其多徑干擾的抑制方法

有效

• 申請號: 201310240881.X
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103344945A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 單濤;陶然;卓智海;劉升恒;馮遠;張建
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種直達波及其多徑干擾的抑制方法，其特征在于：該方法在每個子帶內采用RLS算法與NLMS算法相結合的濾波方法，具體步驟為：

1）子帶分解

將直達波、回波信號分別通過分析濾波器組分解為L個子帶，有關的數學描述如下：

（1）式是將直達波信號分解為L個子帶的數學表達式；（2）式是將目標回波信號分解為L個子帶的數學表達式；（3）式是子帶分解濾波器組的數學描述：

x_m(n)=x(n)*h_m(n)???????????（1）

d_m(n)=d(n)*h_m(n)????????????（2）

h_m(n)=h(n)e^-j2πmn/M???（3）

式中m=0，1，…，L-1；h(n)為子帶分解濾波器采用的原型濾波器；

2）各個子帶的信號分別通過RLS結合NLMS濾波

天線掃描情況下，采用RLS與NLMS結合的方法，設第m個子帶的信號進行M倍抽取后的直達波信號向量為

X_m(n)=[x_m(Mn)?x_m(M(n-1))?…?x_m(M(n-M+1))]^T

濾波器系數更新公式如下：

w(n-1)=wRLST(n-1)wNLMST(n-1)T---(4)]]>

在（4）式中，

wRLS(n)=wRLS(n-1)+k(n)em*(Mn)---(5)]]>

wNLMS(n)=wNLMS(n-1)+μem*(Mn)Xm(n)δ+XmH(n)Xm(n)---(6)]]>

在（5）、（6）式中，

e_m(Mn)=d_m(Mn)-w^H(n-1)X_m(Mn)?????（7）

k(n)=λ-1P(n-1)Xm(n)1+λ-1XmH(n)P(n-1)Xm(n)---(8)]]>

P(n)=λ^-1P(n-1)-λ^-1k(n)X_m^H(n)P(n-1)???????（9）

3）子帶綜合

將各個子帶的信號對消結果進行內插，然后通過子帶綜合濾波器合成最終的輸出信號，其數學描述如（10）式所示；（11）式為子帶綜合濾波器的數學表達式：

y(n)=Σm=0M-1fm(n)⊗em(n)---(10)]]>

f_m(n)=f(n)e^j2πmn/M，m=0,1,…,L-1?????（11）

式中f_m(n)為第m個綜合濾波器系數，f=[f(0),…,f(N-1)]^T為所采用的子帶綜合濾波器的原型濾波器；

x(n)：直達波信號；

d(n)：回波信號；

h_m(n)：第m個子帶分析濾波器；

x_m(n)：直達波信號經過子帶分解得到的第m個子帶的信號；

x_m(Mn)：x_m(n)下抽M倍得到的信號；

d_m(n)：回波信號經過子帶分解得到的第m個子帶的信號；

d_m(Mn)：d_m(n)下抽M倍得到的信號；

w(n)：RLS+NLMS濾波器系數；

w_RLS(n)：RLS濾波器系數；

w_NLMS(n)：NLMS濾波器系數；

e_m(Mn)：第m個子帶的對消結果；

e_m(n)：e_m(Mn)內插M倍后得到的結果；

λ：RLS濾波器的遺忘因子；

k(n)：RLS算法中時變增益向量；

P(n)：RLS算法中計算k(n)的中間變量

δ：小的正常數，防止除法溢出，這里δ取0.001；

μ：NLMS算法的更新步長；

f_m(n)：第m個子帶綜合濾波器；

y(n)：對消后輸出信號；

M：下抽取及內插倍數。