[發(fā)明專利]衛(wèi)星地面站的非合作干擾抑制裝置及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010230631.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111510193B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王青;何方敏;孟進(jìn);羅康;朱丹妮;郭宇;劉永才;李斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍海軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B7/185
• 分類號(hào): H04B7/185
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝

1.一種衛(wèi)星地面站的非合作干擾抑制裝置，其特征在于，包括輔助陣列天線、多通道低噪放下變頻單元、功分器組、信標(biāo)信號(hào)干擾抑制處理單元和數(shù)據(jù)信號(hào)干擾抑制處理單元；其中

所述輔助陣列天線，包括N個(gè)天線單元，用于接收干擾信號(hào)；各天線單元輸出端分別與多通道低噪放下變頻單元的第二至第N+1射頻輸入端電連接；

所述多通道低噪放下變頻單元，包括N+1個(gè)低噪放下變頻通道，其中第一射頻輸入端用于接收衛(wèi)星地面站天線接收信號(hào)，各輸出端分別與N+1個(gè)功分器輸入端電連接；用于將衛(wèi)星地面站天線接收信號(hào)及輔助陣列天線接收信號(hào)放大并下變頻到中頻頻率；

所述功分器組，包括N+1個(gè)獨(dú)立的一分二的功分器，其中每個(gè)功分器的一個(gè)輸出端與信標(biāo)信號(hào)干擾抑制處理單元任一輸入端相連，另一個(gè)輸出端與數(shù)據(jù)信號(hào)干擾抑制處理單元任一輸入端相連；用于將中頻信號(hào)分為兩份分別用于信標(biāo)信號(hào)干擾抑制處理和數(shù)據(jù)信號(hào)干擾抑制處理；

所述信標(biāo)信號(hào)干擾抑制處理單元，用于信標(biāo)信號(hào)干擾抑制處理，并輸出干擾抑制處理后的信標(biāo)信號(hào)；

所述數(shù)據(jù)信號(hào)干擾抑制處理單元，用于數(shù)據(jù)信號(hào)干擾抑制處理，并輸出干擾抑制處理后的數(shù)據(jù)信號(hào)；

所述多通道低噪放下變頻單元包括N+1個(gè)低噪放下變頻單元、第一本振源、第二本振源、第一功分器、第二功分器和參考信號(hào)源；其中所述N+1個(gè)低噪放下變頻單元的輸入端分別接收對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星天線接收信號(hào)或輔助陣列天線接收信號(hào)，用于將衛(wèi)星天線接收信號(hào)或輔助陣列天線接收信號(hào)下變頻到中頻；低噪放下變頻單元包括低噪放單元和下變頻單元；低噪放單元的輸入端作為低噪放下變頻單元的輸入端，低噪放單元輸出端與下變頻單元射頻輸入端電連接；下變頻單元將接收到的輸入信號(hào)與本振信號(hào)混頻得到中頻信號(hào)；

所述第一本振源，其參考信號(hào)輸入端接第二功分器的輸出端，輸出端接第1個(gè)低噪放下變頻單元的下變頻單元本振信號(hào)輸入端以提供本振信號(hào)；

所述第二本振源，其參考信號(hào)輸入端接第二功分器另一輸出端，輸出端接第一功分器輸入端，用于為第2至N+1低噪放下變頻單元提供本振信號(hào)；

所述第一功分器，其輸出端分別接第2至N+1低噪放下變頻單元中的下變頻單元本振信號(hào)輸入端，用于將第二本振源的輸出信號(hào)等功分為N路并輸出至對(duì)應(yīng)的下變頻單元；

所述第二功分器，其輸入端接參考信號(hào)源輸出端，用于將參考信號(hào)源輸出信號(hào)等功分為2路；

所述參考信號(hào)源，產(chǎn)生固定頻率單頻信號(hào)，用于為第一本振源和第二本振源提供參考信號(hào)；

所述信標(biāo)信號(hào)干擾抑制處理單元中，數(shù)字信號(hào)處理單元用于將輸入信號(hào)放大、下變頻并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；每個(gè)接收通道包含低噪放模塊、下變頻模塊和ADC模塊，其中低噪放模塊輸入端接一個(gè)輸入信號(hào)，輸出端接下變頻模塊輸入端；下變頻模塊輸出端接ADC模塊輸入端；

所述數(shù)字信號(hào)處理單元采用FPGA芯片實(shí)現(xiàn)，其輸入端與各ADC模塊輸出端電連接；

發(fā)射通道包含DAC模塊、上變頻模塊和帶通濾波模塊，其中DAC模塊輸入端接數(shù)字信號(hào)處理單元輸出端，其輸出端接上變頻模塊輸入端；上變頻模塊輸出端接帶通濾波模塊輸入端；帶通濾波模塊輸出中頻信號(hào)；

信標(biāo)信號(hào)干擾抑制處理單元還包括本振源模塊，用于為每個(gè)接收通道中的下變頻模塊和上變頻模塊提供本振信號(hào)；

數(shù)據(jù)信號(hào)干擾抑制處理單元與信標(biāo)信號(hào)處理單元采用相同電路結(jié)構(gòu)，本振源模塊輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星地面站的非合作干擾抑制裝置，其特征在于，所述多通道低噪放下變頻單元的第一通道與其他通道共用一個(gè)參考信號(hào)源，第二至第N通道共用一個(gè)本振源，第一通道單獨(dú)使用一個(gè)本振源。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星地面站的非合作干擾抑制裝置，其特征在于，所述信標(biāo)信號(hào)干擾抑制處理單元和數(shù)據(jù)信號(hào)干擾抑制處理單元分別包括N+1個(gè)接收通道、一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理單元和一個(gè)發(fā)射通道；其中，

所述N+1個(gè)接收通道，用于將輸入模擬信號(hào)數(shù)字化，其輸出端分別與數(shù)字信號(hào)處理單元連接；

所述數(shù)字信號(hào)處理單元，用于實(shí)現(xiàn)干擾抑制處理算法，其輸出端接發(fā)射通道輸入端；

所述發(fā)射通道，用于將數(shù)字信號(hào)處理單元輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的衛(wèi)星地面站的非合作干擾抑制裝置，其特征在于所述信標(biāo)信號(hào)干擾抑制處理單元和數(shù)據(jù)信號(hào)干擾抑制處理單元分別將信標(biāo)信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)連續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)到輸出端。

5.基于權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星地面站的非合作干擾抑制裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.將輔助陣列天線接收到的干擾參考信號(hào)通過(guò)一個(gè)空時(shí)或空頻濾波器，得到干擾對(duì)消信號(hào)；

S2.通過(guò)本裝置將得到的干擾對(duì)消信號(hào)與衛(wèi)星天線接收信號(hào)合成，實(shí)現(xiàn)干擾抑制處理；

S3.將干擾參考信號(hào)、得到的干擾抑制輸出信號(hào)輸入給自適應(yīng)濾波算法，迭代更新空時(shí)濾波器權(quán)值，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)波束形成控制。