[發明專利]一種導航衛星接收機窄帶干擾抑制的算法

有效

• 申請號: 201610008502.8
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105549036B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 劉高高;鮑丹;蔡晶晶;武斌;秦國棟
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學昆山創新研究院;西安電子科技大學
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種導航衛星接收機窄帶干擾抑制的方法，其特征在于，其包括如下步驟：

1)天線接收導航衛星信號后首先經過射頻模塊進行射頻前端處理，將高頻信號變為模擬中頻信號x(t)＝s(t)+j(t)+nos(t)，其中，s(t)為接收到的衛星信號，j(t)為來自外界的窄帶干擾信號，nos(t)為系統的白噪聲；

2)將模擬中頻信號送至ADC轉換器中進行采樣，變為數字中頻信號X(n)＝S(n)+J(n)+N(n)，其中，n表示經過采樣后的時間序列,S(n)為采樣后的衛星信號，J(n)為采樣后的窄帶干擾信號，N(n)為采樣后的噪聲信號；

3)將數字中頻信號送至FPGA中，進行窄帶干擾抑制；

采用自適應FIR濾波器濾除接收到的信號中的干擾成分，且在FPGA的芯片中使用Microblaze軟核實現濾波算法，其中所使用的相關相減多級維納濾波算法為：

前向迭代初始化：

d₀(n)＝S^HX(n) X₀(n)＝X(n)-Sd₀(n)

前向迭代

后向迭代初始化

e_D(n)＝d_D(n)

后向迭代

權向量初始化

w_p＝1

權向量迭代計算

令T_MWF＝[S,h₁,…,h_D],W_T＝[1,W₁,…,W_D]^T,則W_MWF＝T_MWFW_T

將Microblaze中計算出來的更新后的權系數送到FIR濾波其中，完成干擾濾波，輸出為：

其中，d₀(n)表示需要逼近的期望響應初始信號，d_i(n)表示需要逼近的期望響應信號，x(n)表示輸入信號，X(n)表示輸入信號矩陣,即X(n)＝[x(n),x(n-1),…,x(n-M)]^T,M為濾波器階數,X₀(n)表示輸入的觀測數據向量,S＝[1,0,…,0]^T為約束矢量,D為迭代次數,h_i為歸一化的互相關向量, 表示輸入信號X(n)與期望信號d_i(n)的互相關向量，*表示共軛轉置，e_i(n)表示濾波器輸出的估計誤差，w_i、w_p、T_MWF和W_T均表示計算過程的中間值，W_MWF表示最終計算出的最優權向量。

2.根據權利要求1所述的一種導航衛星接收機窄帶干擾抑制的方法，其特征在于，所述步驟3)中采用集成的Microblaze軟核作為微處理器進行相關相減多級維納濾波算法實時計算出FIR濾波器的權系數，然后將更新好后的權值送到FPGA邏輯部分搭建的FIR濾波器中濾除接收到的信號中的干擾成分。

3.根據權利要求1所述的一種導航衛星接收機窄帶干擾抑制的方法，其特征在于，其還包括步驟4)：FPGA濾除干擾后，將信號送到后端進行衛星信號的捕獲跟蹤和定位功能。

4.根據權利要求1所述的一種導航衛星接收機窄帶干擾抑制的方法，其特征在于，其中步驟1)中天線可以接收到4個頻點的衛星信號：B3、B1、GPS和GLONASS；高頻信號經過射頻模塊中前置濾波器和放大器的濾波放大后，再經射頻模塊轉為模擬中頻信號。

5.根據權利要求1所述的一種導航衛星接收機窄帶干擾抑制的方法，其特征在于，所述FPGA的芯片采用ZYNQ-7000芯片，且該芯片集成有Microblaze軟核。