[發明專利]一種衛星中繼數據鏈接收機抗干擾系統

在審

• 申請號: 201811527115.0
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109709580A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 趙媛;楊紅喬;丁慶海;詹天南;李婷婷;張焱;段連喜
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 武瑩

1.一種衛星中繼數據鏈接收機抗干擾系統，其特征在于包括抗干擾天線陣列、接收前級濾波單元、低噪聲放大單元、下變頻單元、AD轉換單元、抗干擾及基帶處理單元、FPGA處理器，其中：

抗干擾天線陣列接收空間信號，抗干擾天線陣列中每個天線陣元與接收前級濾波單元相連接，前級濾波單元的輸出通過接插件與低噪聲放大單元相連接，低噪聲放大單元對信號進行多級濾波放大，低噪聲放大單元通過射頻線纜與下變頻單元相連接，下變頻單元將接收信號下變頻至中頻信號，由AD轉換單元進行采樣，經過多個AD轉換單元的多個中頻信號連接于FPGA處理器，在FPGA處理器中進行抗干擾算法處理及基帶處理。

2.根據權利要求1所述的一種衛星中繼數據鏈接收機抗干擾系統，其特征在于：所述的抗干擾天線陣列為七陣元相控陣天線陣列，每個天線陣元均與接收前級濾波單元相連接，每組前級濾波單元、低噪聲放大單元、下變頻單元、A/D轉換單元均與一個天線陣元相對應，即接收前級濾波單元、低噪聲放大單元、下變頻單元、A/D轉換單元均有七組

3.根據權利要求1所述的一種衛星中繼數據鏈接收機抗干擾系統，其特征在于：所述的FPGA處理器，在FPGA處理器中進行抗干擾算法處理及基帶處理的方法為：

(1)經過AD轉換單元采樣的中頻信號，通過參數相同的高通濾波器，濾除其中的低頻干擾；

(2)濾除低頻干擾后通過希爾伯特變換器將原有的實信號變為解析信號；

(3)將經過希爾伯特變換得到的解析信號經過通道校正，同時將外部給定的信號方位角信息轉換為信號的導向矢量，將通道校正后的信號結合導向矢量，進行波束合成，得到和信號、差信號；

(4)對差信號做LMS算法迭代，輸出權值和誤差信號，將誤差信號的實部信號送基帶處理單元進行解算處理。

4.根據權利要求1或2所述的一種衛星中繼數據鏈接收機抗干擾系統，其特征在于：所述的抗干擾天線陣列為均勻圓陣，M個陣元位于同一平面內，編號為0的陣元位于圓心，編號為1～M-1的陣元均勻分布于半徑為R的圓周上，相鄰陣元之間的距離均為R。

5.根據權利要求4所述的一種衛星中繼數據鏈接收機抗干擾系統，其特征在于：還包括計算坐標系，計算坐標系圓心為坐標原點，圓心與陣元1的連線為X軸，陣元平面法向為Z軸，采用右手坐標系建立坐標系，得到入射信號為s(t)，俯仰角θ為Z軸與入射信號到原點連線的夾角，方位角為入射信號與原點的連線在X-Y平面的投影和X軸的夾角。

6.根據權利要求1所述的一種衛星中繼數據鏈接收機抗干擾系統，其特征在于：所述的第m個陣元接收到的信號的相位差為

其中，m＝1,2,..M-1

得到陣列響應矢量為

陣列接收信號為

形成波束輸出為

其中w＝[w₀,w₁,···,w_M-1]^T。

然后以坐標原點為參考點，信號入射方向的單位向量為

陣元位置坐標向量為

p_m＝[x_m y_m],m＝1,2,...,N

陣元相對于參考信號點的延時為

信號相移為

7.根據權利要求6所述的一種衛星中繼數據鏈接收機抗干擾系統，其特征在于：所述的衛星信號導向矢量的計算方法為：

首先根據指向角度精度將整個空域的俯仰角劃分為M份，方位角劃分為N，然后根據陣列模型計算導向矢量值。