[發明專利]聯合DOA估計與主波束成型的測距儀脈沖干擾抑制方法

在審

• 申請號: 201410366574.0
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104092634A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 劉海濤;成瑋;李冬霞;張學軍
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L27/26;H04B7/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種測距儀脈沖干擾抑制方法。特別是涉及一種聯合DOA估計與主波束成型的測距儀脈沖干擾抑制方法。

背景技術

為保障民航新一代空中交通管理系統安全、可靠、高效的運行，國際民航組織(ICAO)提出了兩種地空數據鏈候選技術方案：L頻段數字航空通信系統1(L-DACS1)與L頻段數字航空通信系統2(L-DACS2)，其中，L-DACS1系統采用多載波正交頻分復用(OFDM)傳輸方案，L-DACS2系統采用單載波高斯最小移頻鍵控(GMSK)傳輸方案。相對于L-DACS2系統，L-DACS1系統具有更高的傳輸容量，更適合頻率選擇性衰落信道傳輸的特性，因此L-DACS1系統獲得航空界的廣泛關注。與此同時，為解決民航甚高頻頻率資源匱乏的問題，2007年世界無線電大會(WRC)批準未來民航地空數據鏈系統部署在航空無線電導航頻段，且以內嵌方式工作于測距儀(DME)頻道間。由于測距儀信號頻譜與L頻段數字航空通信系統1的頻譜存在部分交疊，且測距儀系統以高功率突發脈沖方式工作，因此不可避免出現測距儀發射的脈沖信號干擾L-DACS1系統OFDM接收機的問題。由于測距儀地面站發射功率遠高于機載測距儀發射機，因此測距儀脈沖干擾問題在L-DACS1系統的前向鏈路傳輸中(地面站－>機載終端)尤其嚴重，因此針對測距儀地面站干擾L-DACS1系統前向鏈路機載接收機的問題，開展測距儀脈沖干擾抑制研究具有重要意義。

在L-DACS1系統OFDM接收機脈沖干擾抑制研究方面，文獻Epple?U,Brandes?S,Gligorevic?S,et?al.Receiver?optimization?for?L-DACS1[C]//Digital?Avionics?Systems?Conference,2009.DASC'09.IEEE/AIAA?28th.IEEE,2009:4.B.1-1-4.B.1-12.首先建立了測距儀脈沖干擾模型，并仿真研究了測距儀對L-DACS1系統鏈路傳輸可靠性的影響，研究表明：測距儀脈沖干擾顯著惡化鏈路傳輸的可靠性；并研究脈沖熄滅法對OFDM接收機鏈路差錯性能的影響，仿真研究表明：脈沖熄滅法可一定程度消除測距儀脈沖干擾，但脈沖熄滅將導致子載波間干擾(ICI)；針對脈沖熄滅法產生非線性子載波間干擾，文獻Brandes?S,Epple?U,Schnell?M.Compensation?of?the?impact?of?interference?mitigation?by?pulse?blanking?in?OFDM?systems[C]//Global?Telecommunications?Conference,2009.GLOBECOM?2009.IEEE.IEEE,2009:1-6.和文獻Epple?U,Shutin?D,Schnell?M.Mitigation?of?impulsive?frequency-selective?interference?in?OFDM?based?systems[J].Wireless?Communications?Letters,IEEE,2012,1(5):484-487.提出了迭代ICI干擾重構與補償方法，仿真研究表明：ICI干擾重構與補償方法可提高接收機的可靠性，但該方法運算復雜度較高；針對脈沖熄滅法脈沖熄滅門限設置困難的問題，文獻Epple?U,Schnell?M.Adaptive?threshold?optimization?for?a?blanking?nonlinearity?in?OFDM?receivers[C]//Global?Communications?Conference(GLOBECOM),2012?IEEE.IEEE,2012:3661-3666.以信干比最大化準則為基礎提出了AWGN信道自適應脈沖熄滅門限設置方法。以上工作主要由德國宇航中心開展，其主要圍繞單天線脈沖熄滅、脈沖熄滅ICI干擾補償、脈沖熄滅門限設置方法開展，所提出方法在實際應用中存在以下方面的問題：(1)快速時變信道環境下，脈沖熄滅門限不易確定；(2)脈沖熄滅方法導致子載波間干擾(ICI)，降低了鏈路傳輸的可靠性；(3)ICI干擾補償困難，運算復雜度高。