[發(fā)明專利]一種導(dǎo)航衛(wèi)星接收機(jī)窄帶干擾抑制的算法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610008502.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN105549036B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉高高;鮑丹;蔡晶晶;武斌;秦國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)昆山創(chuàng)新研究院;西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S19/21
• 分類號(hào): G01S19/21
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種導(dǎo)航衛(wèi)星接收機(jī)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(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)后首先經(jīng)過射頻模塊進(jìn)行射頻前端處理，將高頻信號(hào)變?yōu)槟M中頻信號(hào)x(t)＝s(t)+j(t)+nos(t)，其中，s(t)為接收到的衛(wèi)星信號(hào)，j(t)為來自外界的窄帶干擾信號(hào)，nos(t)為系統(tǒng)的白噪聲；

2)將模擬中頻信號(hào)送至ADC轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行采樣，變?yōu)閿?shù)字中頻信號(hào)X(n)＝S(n)+J(n)+N(n)，其中，n表示經(jīng)過采樣后的時(shí)間序列,S(n)為采樣后的衛(wèi)星信號(hào)，J(n)為采樣后的窄帶干擾信號(hào)，N(n)為采樣后的噪聲信號(hào)；

3)將數(shù)字中頻信號(hào)送至FPGA中，進(jìn)行窄帶干擾抑制；

采用自適應(yīng)FIR濾波器濾除接收到的信號(hào)中的干擾成分，且在FPGA的芯片中使用Microblaze軟核實(shí)現(xiàn)濾波算法，其中所使用的相關(guān)相減多級(jí)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(quán)向量初始化

w_p＝1

權(quán)向量迭代計(jì)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(jì)算出來的更新后的權(quán)系數(shù)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(yīng)初始信號(hào)，d_i(n)表示需要逼近的期望響應(yīng)信號(hào)，x(n)表示輸入信號(hào)，X(n)表示輸入信號(hào)矩陣,即X(n)＝[x(n),x(n-1),…,x(n-M)]^T,M為濾波器階數(shù),X₀(n)表示輸入的觀測(cè)數(shù)據(jù)向量,S＝[1,0,…,0]^T為約束矢量,D為迭代次數(shù),h_i為歸一化的互相關(guān)向量, 表示輸入信號(hào)X(n)與期望信號(hào)d_i(n)的互相關(guān)向量，*表示共軛轉(zhuǎn)置，e_i(n)表示濾波器輸出的估計(jì)誤差，w_i、w_p、T_MWF和W_T均表示計(jì)算過程的中間值，W_MWF表示最終計(jì)算出的最優(yōu)權(quán)向量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)航衛(wèi)星接收機(jī)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(jìn)行相關(guān)相減多級(jí)維納濾波算法實(shí)時(shí)計(jì)算出FIR濾波器的權(quán)系數(shù)，然后將更新好后的權(quán)值送到FPGA邏輯部分搭建的FIR濾波器中濾除接收到的信號(hào)中的干擾成分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)航衛(wèi)星接收機(jī)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(hào)送到后端進(jìn)行衛(wèi)星信號(hào)的捕獲跟蹤和定位功能。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)航衛(wèi)星接收機(jī)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(gè)頻點(diǎn)的衛(wèi)星信號(hào)：B3、B1、GPS和GLONASS；高頻信號(hào)經(jīng)過射頻模塊中前置濾波器和放大器的濾波放大后，再經(jīng)射頻模塊轉(zhuǎn)為模擬中頻信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)航衛(wèi)星接收機(jī)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。