[發明專利]一種無人機通信鏈路抗干擾系統及方法

在審

• 申請號: 202310087265.9
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN115833854A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 石潤;李文晗;潘敏;徐磊;徐東;伍舉
• 申請（專利權）人: 四川九強通信科技有限公司
• 主分類號: H04B1/10
• 分類號: H04B1/10;H04B1/40;H04B1/3822
• 代理公司: 成都行之智信知識產權代理有限公司 51256
• 代理人: 何筱茂

本發明公開了一種無人機通信鏈路抗干擾系統及方法，涉及無線數字通信領域，解決了傳統的無人機通信抗干擾方法效果不明顯、通信質量和通信距離無法滿足實際需求的問題，其技術方案要點是：無人機通信單元發射端和無人機通信單元接收端；無人機通信單元發射端：功分器一端經第一調制模塊連接第一輸出天線，功分器另一端經反相器和第二調制模塊連接第二輸出天線；無人機通信單元接收端：第一接收天線經第一解調模塊連接減法器，第二接收天線經第二解調模塊連接減法器，減法器輸出處理后的接收信號；不更改現有無人機通信體制，提升無人機在城市復雜電磁環境下的抗干擾性。

技術領域

本發明涉及無線數字通信領域，更具體地說，它涉及一種無人機通信鏈路抗干擾系統及方法。

背景技術

當前，無人機的應用領域越來越廣泛。從軍用偵察，農用播種，到物流配送、航拍技術，無人機在越來越多的領域發揮著無可比擬的優勢。然而在實際使用時，無人機經常遇到各類電磁信號的干擾，特別是在城市復雜電磁環境下，各類電臺、基站和其他通信設備的大量使用，對無人機的通信鏈路造成較大干擾，從而影響了無人機的通信穩定和飛行距離，甚至影響到了飛行安全。

因為無人機的體積和功耗特性，當前無人機廠家使用的通行鏈路抗干擾技術大致有兩種：擴頻通信和自適應技術：擴頻通信大多采用直接序列擴頻技術，自適應技術包括頻率自適應（自適應跳頻、自適應信道選擇）和功率自適應（自動增益控制）等。

擴頻通信和自適應技術一定程度上提高了無人機的通信抗干擾能力。但在移動通信高速發展的今天，人為噪聲已經超過自然界本身的噪聲，成為無線信道中的主要噪聲源。隨著電磁干擾的日益增強，在城市復雜電磁環境中，多種人為產生的電磁信號占主導的情況下，傳統的無人機通信抗干擾方法效果不明顯，通信質量和通信距離無法滿足實際需求。

發明內容

本申請的目的是提供一種無人機通信鏈路抗干擾系統及方法，可在城市復雜電磁環境下，針對主要噪聲的特性，即人為產生的噪聲信號在相鄰信道存在較大相關性，進行針對性消除，通過硬件設計和軟件算法的配合，實現對城市復雜電磁環境下無人機通信鏈路中的噪聲進一步消除，從而增強其通信的抗干擾性能。

本申請首先提供一種無人機通信鏈路抗干擾系統，包括：無人機通信單元發射端和無人機通信單元接收端；

所述無人機通信單元發射端包括：功分器、第一調制模塊、第一輸出天線、反相器、第二調制模塊和第二輸出天線；

所述功分器一端經所述第一調制模塊連接所述第一輸出天線，所述功分器另一端經所述反相器和所述第二調制模塊連接所述第二輸出天線；

所述無人機通信單元接收端包括：第一接收天線、第二接收天線、第一解調模塊、第二解調模塊和減法器；

所述第一接收天線經所述第一解調模塊連接所述減法器，所述第二接收天線經所述第二解調模塊連接所述減法器，所述減法器輸出處理后的接收信號。

采用上述技術方案，在原無人機通信單元發射端增加一個反相器，接收端增加一個減法器，可以對人為產生的具有較大相關性的噪聲信號進行針對性消除。根據載噪比驗證可得，本系統較傳統系統具有較高的載噪比，抗干擾性較好。本系統在現有無人機的通信體制上增加部分軟硬件即可實現，不會顯著增加成本和體積，實用性較強，易于推廣。

進一步的，所述功分器為二功分器。

進一步的，所述第一調制模塊和所述第二調制模塊均包括上變頻器和功放器。

進一步的，所述第一解調模塊和第二解調模塊均包括下變頻器。

本申請另一方面，提供一種無人機通信鏈路抗干擾方法，應用于上述的一種無人機通信鏈路抗干擾系統，包括：

基帶信號一分為二，第一基帶信號經調制處理后由第一輸出天線輸出，第二基帶信號經反相處理后進行調制處理，而后由第二輸出天線輸出；