[發明專利]一種強干擾下陣列天線時分系統初始角度搜索方法和終端

在審

• 申請號: 202211239273.2
• 申請日: 2022-10-11
• 公開（公告）號: CN115882881A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 熊軍
• 申請（專利權）人: 西安宇飛電子技術有限公司
• 主分類號: H04B1/10
• 分類號: H04B1/10;H04B7/185;H04L25/03
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 卓凡

本發明公開了一種強干擾下陣列天線時分系統初始角度搜索方法和終端,陣列天線包括多個陣元，設置搜索角度間隔、搜索時長，在搜索時長內的發射信號時間接收本地信號，計算各陣元接收到第一本地信號的協方差矩陣和最優權矢量；將同一搜索角度、同一搜索時長內所有陣元上的最優權矢量進行加權，計算該搜索角度下的峰值功率點和最大信噪比；遍歷所有搜索角度，得到最大峰值點和最高信噪比點，其對應的搜索角度即為初始角度，對應的最優權矢量為最佳加權系數，用最佳加權系數對后續接收信號進行空域濾波，進行信號同步和頻偏修正后，將所有陣元天線的導頻部分數據與本地導頻信號數據進行相關，進行信號均衡和解調處理，排除干擾與噪聲。

技術領域

本發明涉及地空通訊技術領域，尤其是涉及一種強干擾下陣列天 線時分系統初始角度搜索方法和終端。

背景技術

近年來,民航事業的迅猛發展,飛行流量不斷增大,對管制部門的 要求越來越高,相應對管制手段的要求也越來越高.主要體現在地空 指揮通信上要求通信質量提高,通信覆蓋范圍擴大和通信系統的穩定 性和可靠性提高。但中國民航空管地空通信經常受到無線電干擾,無 法保障正常通信。從根本上解決民航地空通信在干擾狀態下,如何獲 取信號并進行處理，是目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種強干擾下陣列天線時分系統初始角度搜 索方法和終端，根據通信信號的時分特性，設置搜索角度間隔、搜索 時長，在搜索時長內滑動同步獲得數據，對數據進行計算，得到各搜 索角度下的峰值功率點、最大信噪比和期望信號的導向矢量α(θ₀)， 以數值最大的最大信噪比對應的角度為初始角度，計算最佳加權數值， 排除信號數據中的干擾和噪聲，獲得飛機真實方位角，同時在后續信 號中進行頻偏修改、信號均衡和解調處理，提高數據處理精度。

第一方面，本發明的上述發明目的通過以下技術方案得以實現：

一種強干擾下陣列天線時分系統初始角度搜索方法,陣列天線包 括M*N個陣元，位于XOY平面，設置搜索角度間隔、搜索時長，在搜 索時長內的發射信號時間接收本地導頻信號，計算各陣元接收到第一 本地信號的協方差矩陣和最優權矢量；將同一搜索角度、同一搜索時 長內，對所有陣元上的矢量信號進行加權合并，獲得該搜索時長、該 搜索角度下的峰值功率點和最大信噪比；遍歷所有搜索角度，得到最 大峰值點和最高信噪比點，其對應的搜索角度即為初始角度，對應的 最優權矢量為最佳加權系數，用最佳加權系數對后續接收信號進行空 域濾波，進行信號同步和頻偏修正后，將所有陣元天線的導頻部分數 據與本地導頻信號數據進行相關，得到最終優化加權數值，進行信號 均衡和解調處理。

本發明進一步設置為：還包括計算時長，計算時長與搜索時長間 隔排列，形成搜索周期；搜索時長包括至少兩個接收信號時長和至少 一個發射信號時長，以保證在搜索時長內每次滑動相關時都具有同步 信號。

本發明進一步設置為：同一搜索角度、同一搜索時長內，所有陣 元上采集的數據，組成一個長度為ANT＝M*N的復數矢量，對每組數據 計算協方差矩陣R、最優權矢量W_opt，得到最優權矢量數據集，對所 有最優權矢量數據進行加權，得到第一信號；將接收時間內接收到的 本地導頻信號，對第一信號在搜索時間內不斷的進行同步相關，得到 相關峰值點第二信號，基于相關峰值點第二信號，計算該搜索角度下 的峰值功率點、最大信噪比和期望信號的導向矢量α(θ₀)。

本發明進一步設置為：將同一搜索角度下、同一搜索時長內，所 有相關峰值點第二信號的最大值，做為該搜索角度與該搜索時長的峰 值功率點。