[發明專利]一種基于自適應濾波器的干擾信號處理方法及裝置

有效

• 申請號: 202011610387.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112769414B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 托乎提努爾;段雪峰;裴鑫;李健;陳卯蒸;劉艷玲
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆天文臺
• 主分類號: H03H21/00
• 分類號: H03H21/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 郭夢雅

1.一種基于自適應濾波器的干擾信號處理方法，其特征在于，包括：

步驟1：獲取天文觀測信號與干擾參考信號，進行信號同步；

步驟2：對天文觀測信號進行延遲處理，信號延遲大小設置為N/2，N表示FIR數字濾波器的階數；

步驟3：將天文觀測信號對應的干擾參考信號分成兩路，對其中一路干擾參考信號進行延遲處理，延遲大小等于FIR濾波器階數的一半；將另一路干擾參考信號輸入所述自適應濾波器，以對所述干擾參考信號進行數字濾波；

步驟4：延遲處理的天文觀測信號中減去數字濾波后的干擾參考信號，得到對應的輸出信號；

步驟5：將所述輸出信號以及延遲處理后的干擾參考信號輸入滯后相關器，以利用所述滯后相關器進行互相關運算；

步驟6：對所述滯后相關器輸出的信號進行積分，并計算積分的平均值；

步驟7：根據所述積分的平均值，更新所述自適應濾波器的濾波系數；

針對觀測信號每個采樣的輸出，重復上述步驟2至步驟7，以獲取輸出信號的全部采樣數據。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述滯后相關器通過以下公式進行互相關運算：

其中，f(n)是輸出信號，r(n)為干擾參考子信號，C(i)為滯后相關器輸出的信號，K是采樣點數，i和n的取值為0，1，2，……，K。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過以下公式對所述滯后相關器輸出的信號進行積分，并計算積分的平均值：

其中，C(i)為滯后相關器輸出的信號，C_av(k)為積分的平均值，N表示自適應濾波器的階數。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過以下公式計算所述自適應濾波器的濾波系數：

h(n)＝h(n-1)+ε×C_av(k)

其中，h(n)為濾波系數，C_av(k)為積分的平均值，n＝0，1，……，N-1，ε 是預設的常數，N表示自適應濾波器的階數。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，經過所述數字濾波后的干擾參考信號為：

其中，y(n)為經過所述數字濾波后的干擾參考信號，h(k)為濾波系數，r(n-k)為經過k個延遲單元的干擾參考信號，N表示自適應濾波器的階數。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

預先對所述自適應濾波器進行初始化，以將濾波系數設置為零。

7.一種基于自適應濾波器的干擾信號處理裝置，其特征在于，包括：

信號同步模塊，獲取天文觀測信號與干擾參考信號，計算兩路信號之間的延遲時間，然后對天文與干擾信號進行同步，完成預處理任務；

天文觀測信號處理模塊，根據預設的自適應濾波器的階數，對天文觀測信號進行延遲處理；

干擾參考信號處理模塊，用于將天文觀測信號對應的干擾參考信號分成兩路，根據所述自適應濾波器的階數，對其中一路干擾參考信號進行延遲處理；將另一路干擾參考信號輸入所述自適應濾波器，以對所述干擾參考信號進行數字濾波；

輸出信號確定模塊，用于利用延遲處理后的天文觀測信號減去數字濾波后的干擾參考信號，得到對應的輸出信號；

互相關運算模塊，用于將所述輸出信號以及延遲處理后的干擾參考信號輸入滯后相關器，以利用所述滯后相關器進行互相關運算；

積分均值模塊，用于對所述滯后相關器輸出的信號進行積分，并計算積分的平均值；

濾波系數更新模塊，用于根據所述積分的平均值，更新所述自適應濾波器的濾波系數。

8.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機指令，所述指令被執行時實現權利要求1-6中任意一項所述方法的步驟。