[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)的窄帶干擾抑制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010404805.8
• 申請日: 2019-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN111628816B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊峰;任維佳;杜志貴;陳險(xiǎn)峰
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙天儀空間科技研究院有限公司
• 主分類號(hào): H04B7/185
• 分類號(hào): H04B7/185;H04B1/71;H04L27/26;H04J11/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 何志欣

一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)的窄帶干擾抑制方法，方法包括：導(dǎo)航衛(wèi)星基于符號(hào)軌跡和調(diào)制類型對組成信號(hào)進(jìn)行合成再生以生成合成信號(hào)，在確定合成信號(hào)為干擾信號(hào)的情況下，對合成信號(hào)進(jìn)行反轉(zhuǎn)處理以生成反轉(zhuǎn)副本；接收組合信號(hào)的副本并將反轉(zhuǎn)副本和組合信號(hào)的副本進(jìn)行疊加處理以生成第一級(jí)干擾抑制信號(hào)，第一級(jí)干擾抑制信號(hào)能夠傳輸至信號(hào)預(yù)處理模塊中進(jìn)行處理以將發(fā)射信號(hào)的時(shí)頻內(nèi)容與干擾信號(hào)的頻率內(nèi)容進(jìn)行分離，導(dǎo)航衛(wèi)星的干擾識(shí)別模塊對信號(hào)預(yù)處理模塊輸出的若干個(gè)不同子帶中信號(hào)進(jìn)行干擾檢測，進(jìn)而能夠確定組合信號(hào)中所存在的所有干擾源所對應(yīng)的頻率；將窄帶干擾對準(zhǔn)的子載波頻率去除后信號(hào)將不再攜帶該窄帶干擾，隨后從信號(hào)中將載波間干擾移除。

本發(fā)明是申請?zhí)枮?01910005961.4，申請日為2019年1月3日，申請類型為發(fā)明，申請名稱為一種基于抑制窄帶干擾的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于抑制窄帶干擾的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的主要工作是為軍事和民用提供定位、測速、授時(shí)或?qū)Ш降葮I(yè)務(wù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種武器平臺(tái)，成為精確制導(dǎo)武器中常用的制導(dǎo)手段。由于衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)地面的功率遠(yuǎn)低于接收機(jī)熱噪聲功率，因此特別容易受到各種各樣的干擾。雖然衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用擴(kuò)頻通信本身具有一定強(qiáng)度的抗干擾能力，但面對例如是高強(qiáng)度的人為干擾時(shí)，必須借助抗干擾技術(shù)提高系統(tǒng)的抗干擾能力。現(xiàn)在使用的接收機(jī)多采用空域抗干擾方式，能夠有效抑制寬帶干擾和窄帶干擾，但是干擾抑制個(gè)數(shù)受天線的陣元個(gè)數(shù)限制。目前常使用的抗窄帶干擾技術(shù)主要包括時(shí)域和頻域兩種。時(shí)域抗干擾技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡單，但時(shí)域抗干擾算法需要長時(shí)間的迭代才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，無法跟蹤快變干擾。頻域抗干擾技術(shù)相對于時(shí)域抗干擾技術(shù)，其不需要收斂過程，能對快時(shí)變干擾迅速做出反應(yīng)，且對干擾的模型不敏感，比較適用于快時(shí)變窄帶干擾抑制。例如，為了提高衛(wèi)星通信質(zhì)量，提出了一系列例如是基于時(shí)域或頻域的窄帶干擾抑制措施。采用頻域抗窄帶干擾的方法的基本思路為：信號(hào)所包含的主要信息保留在頻譜的相位譜中，幅度譜僅表征信號(hào)的功率，因此只需要保留信號(hào)的大部分相位信息便可以有效地恢復(fù)信號(hào)。當(dāng)大功率窄帶干擾占用的頻譜寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于擴(kuò)頻信號(hào)占用的頻譜帶寬時(shí)，對干擾頻譜置零就可以實(shí)現(xiàn)窄帶干擾抑制。例如，可以利用DFT變換實(shí)現(xiàn)窄帶干擾的抑制，DFT具有多干擾抑制、無需收斂過程和結(jié)構(gòu)簡單對的優(yōu)點(diǎn)，但是由于加窗處理使得干擾的頻譜發(fā)生泄漏，從而導(dǎo)致干擾抑制的不徹底。

同時(shí)，空間頻譜資源是有限的，衛(wèi)星通信的數(shù)據(jù)傳輸速率的提升是以犧牲信息的帶寬為代價(jià)的，從而其不斷對頻譜資源進(jìn)行巨大沖擊。為了避免多個(gè)發(fā)射機(jī)發(fā)射同一頻段信號(hào)而導(dǎo)致同頻信號(hào)相互干擾，使得接收機(jī)無法調(diào)節(jié)正確信息。為了解決現(xiàn)有問題，常采用頻譜固定分配模式，即將固定頻段的使用權(quán)歸于特定用戶并禁止其他用戶或者服務(wù)接入已被劃分的頻譜。固定頻段分配模式十分有效地解決了無線電使用中產(chǎn)生的干擾。但隨著無線技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的服務(wù)需要接入頻譜，原來的頻譜的靜態(tài)分配管理模式使得頻譜資源無法得到充分利用，從而使頻譜資源越發(fā)顯得短缺。因此，頻譜利用率高、傳輸速率快且傳輸距離遠(yuǎn)的窄帶通信技術(shù)的研究已成為必然。

公開號(hào)為CN102904604B的專利文獻(xiàn)公開了一種窄帶干擾抑制方法和裝置，其裝置包括：自適應(yīng)濾波器模塊、快速傅里葉變換模塊、窄帶干擾抑制模塊和快速傅里葉逆變換模塊，方法是：根據(jù)自適應(yīng)算法對采樣得到的離散序列進(jìn)行預(yù)測得到窄帶干擾預(yù)測信號(hào)；將所述窄帶干擾預(yù)測信號(hào)乘以因子K，得到預(yù)測因子信號(hào)，并在所述接收信號(hào)中減去所述預(yù)測因子信號(hào)得到第一信號(hào)；將所述第一信號(hào)變換到頻域，在頻域上對所述第一信號(hào)進(jìn)行頻域陷波處理；將所述頻域陷波后的第一信號(hào)轉(zhuǎn)化為時(shí)域上的第二信號(hào)并輸入到擴(kuò)頻信號(hào)的解調(diào)器，完成窄帶干擾抑制。該發(fā)明在進(jìn)行快速傅立葉變換處理之前將信號(hào)的時(shí)域乘以窗函數(shù)以進(jìn)行加窗處理，時(shí)域中的乘法運(yùn)算等效于頻域中的卷積處理，因此加窗的效果僅僅是減少干擾源產(chǎn)生的旁瓣。加窗處理可以提高的性能取決于干擾源的頻率。當(dāng)干擾源并不位于某一個(gè)子載波頻率上，則會(huì)產(chǎn)生頻譜泄露，并且窄帶干擾會(huì)影響所有的相鄰子載波。并且其也并未考慮對載波間干擾進(jìn)行消除處理。該發(fā)明也并未考慮信號(hào)的頻率彼此之間具有重疊時(shí)對各組成信號(hào)的分離，不能夠提高衛(wèi)星通信系統(tǒng)的頻譜利用率。

發(fā)明內(nèi)容