CN102147429B - 宽带微波功率计以及干扰信号滤除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽带微波功率计以及干扰信号滤除方法，该功率计包括：A/D转换模块，用于对中频输入信号进行A/D转换，将信号由模拟信号变换到数字信号；FFT模块，用于将上述数字信号从时域转换到频域；功率谱估计模块，用于对上述频域信号进行功率谱估计；功率谱积分模块，用于对上述功率谱进行累加，以提高功率谱估计的信噪比；干扰检测模块，用于对干扰信号进行识别；数字滤波模块，用于对干扰信号进行滤除。利用本发明的宽带微波功率计，可以实现对进入频带内的干扰信号的自动识别及自动滤除，同时具备滤波器参数的手动配置功能，从而可以实现在存在较强干扰信号的情况下，保证射电望远镜的正常观测。

Description

宽带微波功率计以及干扰信号滤除方法

技术领域

本发明涉及射电天文技术与空间探测领域，特别涉及一种射电望远镜标校数字宽带微波功率计以及利用该微波功率计去除干扰的方法。

背景技术

微波功率计的主要功能是对前端接收机输出的信号进行中频放大、平方律检波和积分。通过功率计后，天线接收到的功率信号转换为相应的电平值输出。

宽带微波功率计是大型射电望远镜指向校准、系统噪声温度测量、天线增益测量等的核心设备。在射电天文观测中，也需要微波功率计作为测量工具。

传统的宽带功率计主要采用模拟检波模式，随着高速数据采集系统和高速数字处理器件(如FPGA)的快速发展，全数字宽带功率计正逐步受到更多的青睐。由于射电天文观测和深空探测中的信号非常微弱，为了提高观测的灵敏度，功率计一般需要很大的带宽；例如利用射电源进行大型射电望远镜指向校正时，通常要求功率计的信号带宽大于300MHz。而随着地面通信设备以及空间探测器的迅猛发展，宽带功率计正面临着越来越多的较强干扰，这些干扰会严重影响观测质量，甚至会造成观测失效；尤其是在低频段(例如S频段)，干扰造成的影响更加严重。

由于干扰信号的频域分布和强度在空间和时间上的随机性，传统的功率计很难对干扰信号进行有效滤除。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有射电望远镜标校宽带功率计易受干扰信号影响的缺点，本发明提出了一种具有干扰抑制能力的数字宽带微波功率计。

(二)技术方案

本发明的宽带微波功率计包括：A/D转换模块，用于对中频输入信号进行A/D转换，将信号由模拟信号变换到数字信号；FFT模块，用于将上述数字信号从时域转换到频域；功率谱估计模块，用于对上述频域信号进行功率谱估计；功率谱积分模块，用于对上述功率谱进行累加，以提高功率谱估计的信噪比；干扰检测模块，用于对干扰信号进行识别；数字滤波模块，用于对干扰信号进行滤除。

优选地，本发明的宽带微波功率计还包括中频放大器，用于对中频输入信号进行功率放大；中频滤波器，用于对放大后的中频信号进行滤波，以满足A/D转换的带宽和频率要求；程控衰减器，用于设置不同的衰减值，将信号电平调整到适合A/D转换的强度。

本发明还提供了一种干扰信号滤除方法，该方法包括：对中频输入信号进行A/D转换，将信号由模拟信号变换到数字信号；将上述数字信号从时域转换到频域；对上述频域信号进行功率谱估计；对上述功率谱进行累加，以提高功率谱估计的信噪比；对干扰信号进行检测识别；对干扰信号进行滤除。

(三)有益效果

本发明提出的具有干扰抑制能力的射电望远镜标校数字宽带微波功率计，与传统微波功率计相比，可以实现进入频带内的干扰信号的自动识别及自动滤除，同时具备滤波器参数的手动配置功能，从而可以实现在存在较强干扰信号的情况下，保证射电望远镜的正常观测。由于采用高速数字处理技术，本发明不存在模拟功率计中检波器的信号漂移问题，具有更高的稳定性。

附图说明

图1为本发明具有干扰抑制能力的射电望远镜标校数字宽带微波功率计示意图；

图2为遭受干扰的宽带信号功率谱示意图；

图3表示图2的信号经过第一级滤波后的信号功率谱示意图；

图4表示图2的信号经过第二级滤波的信号功率谱示意图；

图5表示图2的信号在滤波前、经第一级滤波和第二级滤波后的信号功率示意图；

图6为本发明消除信号干扰的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明基于如下原理，宽带微波功率计用于大型射电望远镜标校测量时，由于所关注的为微波信号的总功率(或平均功率)，当部分频段受到窄带干扰后，可以将该频段滤除后继续进行测量。这种方法由于减少了部分频段的信号，会在一定程度上降低系统的灵敏度，但一般情况下干扰的带宽与观测的总带宽相比是非常小的，所以通常不会影响功率计的正常使用。

本发明基于高速数字采样技术和高性能FPGA技术，实现微波宽带信号的数字采样、干扰信号的自动识别和滤波(其中滤波器参数也可手动设置)。

本发明由模拟和数字两大部分组成。模拟部分主要完成中频输入信号的滤波、放大或衰减及A/D变换等功能，数字部分主要完成数字信号的快速傅里叶变换(FFT)、功率谱估计、干扰信号判别及滤波、功率计算以及与监控计算机的信息交互等功能。

本发明数字部分采用一块或多块高性能FPGA实现，FPGA的性能要求和具体所需的数量视信号的带宽和积分时间等需求而定。经高速A/D采样后进入FPGA的信号，首先经过FFT变换由时域转换到频域；然后通过功率谱估计模块求解信号的功率谱，由于射电源的信号一般非常微弱，为了提高功率谱的估计精度，通过功率谱积分模块对功率谱进行累加，累加后的功率谱信号在送往干扰检测模块和数字滤波模块的同时，还可经由监控计算机交互模块传输给监控计算机进行频谱监视；干扰检测模块通过对累加后的功率谱信号进行统计分析后，判断是否有干扰信号存在，并计算出数字滤波模块需要的滤波参数；数字滤波模块利用干扰检测模块或监控计算机提供的滤波器参数对累加后的功率谱参数进行滤波；针对大功率和小功率干扰信号同时存在的情况，为保证小功率干扰信号的滤除效果，视具体情况，可以采用一级或多级干扰检测和数字滤波；最后信号由功率计算模块计算出信号的功率，并经过监控计算机交互模块传输到监控计算机。信号的干扰检测、数字滤波和功率计算都在频域进行。数字滤波器的参数设置有两种模式实现，一种是由干扰检测模块自动计算设置；另一种是通过与监控计算机交互，由人工设置实现。数字部分各模块的参数配置和时钟管理统一由系统配置模块完成，同时程控衰减器和A/D模块的参数设置也由该模块完成。

图1为本发明具有干扰抑制能力的射电望远镜标校数字宽带微波功率计示意图。

参照图1，功率计由模拟和数字两大部分组成。模拟部分由中频放大器、中频滤波器、程控衰减器和A/D转换模块等模块组成。数字部分按照功能划分，主要由快速傅里叶变换(FFT)模块、功率谱估计模块、功率谱积分模块、干扰检测模块、数字滤波模块、功率计算模块、系统配置模块和监控计算机交互等模块组成。

中频放大器主要用于实现中频输入信号的功率放大；中频滤波器对放大后的中频信号进行滤波，以满足A/D转换的带宽和频率要求；程控衰减器主要功能是设置不同的衰减值，将信号电平调整到适合A/D转换的强度，其衰减值可以通过数字部分(FPGA)的系统配置模块进行设置，设置模式有两种：一种是通过对功率的计算自动进行设置，另一种是通过监控计算机由人工进行设置；A/D转换实现信号由模拟到数字信号的转换。

本领域技术人员应该理解，根据需要，模拟部分的中频放大器、中频滤波器和程控衰减器均可以被替代或省略，例如，如果输入信号强度足够大，则可以省略中频放大器，或者根据需要或实际情况，省略程控衰减器。

快速傅里叶变换模块用于实现信号由时域到频域的转换，其计算方法采用标准的FFT算法。其中，傅里叶变换帧长N的数值根据频谱分辨率的实际需要和FPGA的性能综合确定；通过监控计算机向FPGA发送指令，由系统配置模块可以实现N的设置。

功率谱估计模块用于实现信号的功率谱估计。功率谱估计采用周期图估计方法，其计算公式为

$S_i\left(k\right)=\frac{1}{N}{\left|X_i\left(k\right)\right|}^2,$ k＝0，1，…，N-1

式中，X_i(k)为信号第i次FFT估计的频谱，S_i(k)为相应的功率谱估计值，N为傅里叶变换帧长。

本发明功率谱积分模块的功能是实现功率谱进行累加，提高功率谱估计的信噪比。其计算公式为

$P_j\left(k\right)=\frac{1}{T}\underset{i=(j-1)T+1}{\overset{\mathrm{jT}}{\mathrm{\Σ}}}{S}_i\left(k\right),$ k＝0，1，…，N-1，j＝1，2，3，…

式中，T为功率谱累加的次数，P_j(k)为累加后的功率谱，j为从起始时刻功率谱累加的序次。通过监控计算机向FPGA发送指令，由系统配置模块可以实现T的设置。

本发明干扰检测模块的功能是实现干扰信号的自动识别，并计算出数字滤波模块需要的滤波参数，根据干扰信号的形式，可以采用一级或多级干扰检测和数字滤波的模式，每一级的算法都是相同的。设共有M级干扰检测和数字滤波，下面以第m(m＝1，2，…M)级干扰检测模块估计为例，对计算方法及处理步骤说明如下：

步骤1：功率谱均值求解。计算公式如下：

${\mathrm{\μ}}_{m,j}=\frac{1}{N-\mathrm{card}{H}_{m-1}}\underset{k=0,k\∉H_{m-1}}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_j\left(k\right),$ j＝1，2，3，…

式中，μ_m，j为功率谱均值估计值，cardH_m-1为集合H_m-1中的元素数量，H_m-1为所有从第1级到m-1级的干扰检测模块计算出来的干扰信号频点的集合F_q的并，即

$H_{m-1}=\underset{q=0}{\overset{m-1}{\∪}}{F}_q$

式中，F_q为第q级干扰检测模块检测出的干扰信号的频点k_q，i的集合，

即

F_q＝{k_q，i}，q≠0，i＝1，2，…，cardF_q

其中，特别的，当q＝0时F₀＝Φ，式中Φ为空集；i为集合F_q中元素的序号；cardF_q为集合F_q中的元素数量。

步骤2：功率谱均方差求解。计算公式如下：

${\mathrm{\σ}}_{m,j}=\sqrt{\frac{1}{N-\mathrm{card}{H}_{m-1}}\underset{k=0,k\∉H_{m-1}}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{(P_j\left(k\right)-{\mathrm{\μ}}_{m,j})}^2},$ j＝1，2，3，…

式中，σ_m，j为功率谱均方差估计值，μ_m，j为功率谱均值估计值。

步骤3：干扰信号判别，即寻找出功率值大于给定阈值的频点。计算方法为，找出功率谱P_j(k)满足如下条件时对应的k值：

P_j(k)≥μ_m，j+α_mσ_m，j

式中，α_m为干扰信号判别的阈值系数，其数值根据干扰信号的实际情况进行设定；通过监控计算机向FPGA发送指令，由系统配置模块可以实现α_m的设置。假设满足上述条件的k值共有L个，并将其表示为k_l(l＝1，2，…L)。

步骤4：数字滤波参数计算，即计算出干扰频点k_l附近满足滤除阈值β_m的频点。计算方法为，求解满足如下条件的集合F_m：

F_m＝{k||k-k_l|≤β_m，l＝1，2，…L，k＝0，1，…，N-1}

式中，β_m为第m级干扰检测模块的频点滤除阈值，且为自然数。通过监控计算机向FPGA发送指令，由系统配置模块可以实现β_m的设置。

数字滤波模块用于实现干扰信号的滤除。下面以第m(m＝1，2，3，…)级滤波模块为例，对计算方法进行说明。计算方法为，将满足k∈F_m条件的功率谱P_m-1，j(k)置为零，即：

$\left\{\begin{array}{cc}{P}_{m,j}\left(k\right)=P_{m-1,j}\left(k\right),& k\∉F_m\\ P_{m,j}\left(k\right)=0,& k\∈F_m\end{array}\right.$

式中，P_m-1，j(k)为经过第m-1级数字滤波模块后的功率谱，P_m，j(k)为经过第m级数字滤波模块后的功率谱。另外，通过监控计算机向FPGA发送指令，由系统配置模块也可以实现滤波参数F的设置，此时，只采用一级滤波器参数即可。

功率计算模块用于实现信号平均功率的求解。计算公式如下：

$P_j=\frac{1}{N-\mathrm{card}{H}_M}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{M,j}\left(k\right)$

式中，P_j为计算出的信号平均功率。

系统配置模块用于实现各模块的管理、参数配置等。由其配置的参数主要有程控衰减器衰减值、A/D采样频率、FFT和功率谱估计模块的帧长N、功率谱积分模块的功率谱累加次数T、干扰检测和数字滤波模块级数M、干扰检测模块中干扰信号判别的阈值系数α_m和频点滤除阈值β_m、数字滤波模块的滤波参数(只适用于人工设置模式)等。

监控计算机交互模块用于实现功率计与监控计算机的信息和指令交互，可以采用网口、串口或USB等端口实现。由功率计传输到监控计算机的信息主要有功率谱、平均功率、干扰检测结果和数字滤波模块参数等；由监控计算传输到功率计的信息主要有程控衰减器衰减值、A/D采样频率、FFT和功率谱估计模块的帧长N、功率谱积分模块的功率谱累加次数T、干扰检测和数字滤波模块级数M、干扰检测模块的干扰信号判别的阈值系数α_m和频点滤除阈值β_m、数字滤波模块的滤波参数(只适用于人工设置模式)、干扰信号的自动识别和滤除模式或滤波参数人工设置模式的选择等。

本发明有两种工作模式：第一种是干扰信号的自动识别和滤除模式，这种模式下，系统自动识别干扰信号和计算滤波参数；根据需要，系统可以采用1级或多级干扰检测和数字滤波模块工作。第二种是干扰信号的滤波参数由人工设置，即由人工通过对功率谱的分析确定滤波参数后，通过监控计算机向FPGA发送的指令，由系统配置模块实现滤波参数的设置；这种模式下，干扰检测模块不工作，且只需要1级数字滤波模块工作。

为了验证本发明一种具有干扰抑制能力的射电望远镜标校数字宽带微波功率计性能，进行了如下仿真实验：

取射电源信号的带宽为500MHz，频率范围为0～500MHz，射电源信号电平为-34.9dB。在同频带内共有三个干扰信号，分别为100MHz和300MHz的单载波信号，电平值分别为-17.1dB和-9.8dB；以及中心频率为210MHz的带宽为20MHz的窄带信号，电平值为-29.9dB。信号的采样频率为1GHz，FFT模块的傅里叶变换帧长N为1024，功率谱积分模块的功率谱累加次数T为1024；采用两级干扰检测和数字滤波，第一级干扰检测模块的阈值系数α₁为1、数字滤波模块的频点滤除阈值系数β₁为15，对应的第二级系数α₂为1、β₂为10。

图2是遭受干扰的宽带信号功率谱示意图，即信号经过FFT、功率谱估计和功率谱积分模块后获得的信号功率谱。

图3是经过第一级滤波的信号功率谱示意图，从图中可以看出，经过第一级滤波，较强的100MHz和300MH处的干扰信号已被滤除，而强度较弱的210MHz处的干扰信号仍未被滤除。

图4是经过第二级滤波的信号功率谱示意图，从图中可以看出，经过第二级滤波后所有干扰信号都已滤除，同时也说明当强、弱干扰信号同时存在时，可以采用多级干扰检测和滤波的方式进行滤除。

图5是滤波前、经第一级滤波和第二级滤波后的信号平均功率示意图，从图中可以看出，经过第二级滤波后的信号平均功率趋近于射电源信号电平-34.9dB，基本消除了干扰信号的影响。

图6为本发明的干扰信号消除方法的流程图。

参照图6，该方法包括步骤601～610。

步骤601，输入中频信号。

步骤602，对中频输入信号进行功率放大。

步骤603，对放大后的中频信号进行滤波，以满足A/D转换的带宽和频率要求。

步骤604，设置不同的衰减值，将信号电平调整到适合A/D转换的强度。

本领域技术人员应该理解，根据需要，如果输入信号强度足够大，则可以省略放大步骤602，或者根据需要或实际情况，省略调整信号电平的步骤604。

步骤605，进行A/D转换，将信号由模拟信号转换到数字信号。

步骤606，对经过A/D转换的信号进行快速傅里叶变换。

在该步骤，实现将信号由时域到频域的转换，其计算方法采用标准的FFT算法。其中，傅里叶变换帧长N的数值根据频谱分辨率的实际需要和FPGA的性能综合确定。

步骤607，对信号进行功率谱估计。

功率谱估计采用周期图估计方法，其计算公式为

$S_i\left(k\right)=\frac{1}{N}{\left|X_i\left(k\right)\right|}^2,$ k＝0，1，…，N-1

式中，X_i(k)为信号第i次FFT估计的频谱，S_i(k)为相应的功率谱估计值，N为傅里叶变换帧长。

步骤608，对功率谱进行累加，提高功率谱估计的信噪比。

其计算公式为

$P_j\left(k\right)=\frac{1}{T}\underset{i=(j-1)T+1}{\overset{\mathrm{jT}}{\mathrm{\Σ}}}{S}_i\left(k\right),$ k＝0，1，…，N-1，j＝1，2，3，…

式中，T为功率谱累加的次数，P_j(k)为累加后的功率谱。

步骤609，对干扰信号进行自动识别，并计算出进行数字滤波需要的滤波参数，根据干扰信号的形式，可以采用一级或多级干扰检测和数字滤波的模式，每一级的算法都是相同的。设共有M级干扰检测和数字滤波，下面以第m(m＝1，2，…M)级干扰检测估计为例，对计算方法及处理步骤说明如下：

步骤1：功率谱均值求解。计算公式如下：

${\mathrm{\μ}}_{m,j}=\frac{1}{N-\mathrm{card}{H}_{m-1}}\underset{k=0,k\∉H_{m-1}}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_j\left(k\right),$ j＝1，2，3，…

式中，μ_m，j为功率谱均值估计值，cardH_m-1为集合H_m-1中的元素数量，H_m-1为所有从第1级到m-1级的干扰检测计算出来的干扰信号频点的集合F_q的并，即

$H_{m-1}=\underset{q=0}{\overset{m-1}{\∪}}{F}_q$

式中，F_q为第q级干扰检测检测出的干扰信号的频点k_q，i的集合，即

F_q＝{k_q，i}，q≠0

其中，特别的，当q＝0时F₀＝Φ，式中Φ为空集。

步骤2：功率谱均方差求解。计算公式如下：

${\mathrm{\σ}}_{m,j}=\sqrt{\frac{1}{N-\mathrm{card}{H}_{m-1}}\underset{k=0,k\∉H_{m-1}}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{(P_j\left(k\right)-{\mathrm{\μ}}_{m,j})}^2},$ j＝1，2，3，…

式中，σ_m，j为功率谱均方差估计值。

步骤3：干扰信号判别，即寻找出功率值大于给定阈值的频点。计算方法为，找出功率谱P_j(k)满足如下条件时对应的k值：

P_j(k)≥μ_m，j+α_mσ_m，j

式中，α_m为干扰信号判别的阈值系数，其数值根据干扰信号的实际情况进行设定。假设满足上述条件的k值共有L个，并将其表示为k_l(l＝1，2，…L)。

步骤4：数字滤波参数计算，即计算出干扰频点k_l附近满足滤除阈值β_m的频点。计算方法为，求解满足如下条件的集合F_m：

F_m＝{k||k-k_l|≤β_m，l＝1，2，…L，k＝0，1，…，N-1}

式中，β_m为第m级干扰检测的频点滤除阈值，且为自然数。

步骤610，消除干扰信号。

下面以第m(m＝1，2，3，…)级滤波为例，对消除干扰信号的计算方法进行说明。计算方法为，将满足k∈F_m条件的功率谱P_m-1，j(k)置为零，即：

$\left\{\begin{array}{cc}{P}_{m,j}\left(k\right)=P_{m-1,j}\left(k\right),& k\∉F_m\\ P_{m,j}\left(k\right)=0,& k\∈F_m\end{array}\right.$

式中，P_m-1，j(k)为经过第m-1级数字滤波后的功率谱，P_m，j(k)为经过第m级数字滤波后的功率谱。

本发明的具有干扰抑制能力的射电望远镜标校数字宽带微波功率计，与传统微波功率计相比，可以实现进入频带内的干扰信号的自动识别及自动滤除，同时具备滤波器参数的手动配置功能，从而可以实现在存在较强干扰信号的情况下，保证射电望镜的正常观测。由于采用高速数字处理技术，本发明不存在模拟功率计中检波器的信号漂移问题，具有更高的稳定性。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种宽带微波功率计，该功率计包括： 

A/D转换模块，用于对中频输入信号进行A/D转换，将信号由模拟信号变换到数字信号； 

FFT模块，用于将上述数字信号从时域转换到频域； 

功率谱估计模块，其采用周期图估计方法对上述频域信号进行功率谱估计，计算公式为： 

k＝0，1，…，N-1 

其中，X_i(k)为信号第i次FFT估计的频谱，S_i(k)为相应的功率谱估计值，N为傅里叶变换帧长，i为从起始时刻的FFT次数； 

功率谱积分模块，用于采用以下公式对上述功率谱进行累加，以提高功率谱估计的信噪比： 

k＝0，1，…，N-1，j＝1，2，3，… 

式中，P_j(k)为累加后的功率谱，T为功率谱累加的次数； 

干扰检测模块，用于对干扰信号进行识别，其找出功率谱P_j(k)满足如下条件时对应的k值： 

P_j(k)≥μ_m，j+α_mσ_m，j

其中，α_m为干扰信号判别的阈值系数，μ_m，j表示功率谱均值，σ_m，j表示功率谱方差，假设满足上述条件的k值共有L个，并将其表示为k _l ，作为干扰频点，l＝1，2，…L，干扰检测模块计算出干扰频点k _l 附近满足滤除阈值β_m的频点，计算方法为，求解满足如下条件的集合F_m： 

F_m＝{k||k-k _l |≤β_m，l＝1，2，…L，k＝0，1，…，N-1} 

其中，β_m为第m级干扰检测模块的频点滤除阈值，且为自然数； 

数字滤波模块，用于对干扰信号进行滤除。 

2.根据权利要求1所述的宽带微波功率计，其特征在于， 

所述功率计包括M级干扰检测模块和数字滤波模块，M是大于等于1的整数。 

3.根据权利要求2所述的宽带微波功率计，其特征在于， 

数字滤波模块将满足k∈F_m条件的功率谱P_m-1，j(k)置为零，即： 

式中，P_m-1，j(k)为经过第m-1级数字滤波模块后的功率谱，P_m，j(k)为经过第m级数字滤波模块后的功率谱。 

4.根据权利要求3所述的宽带微波功率计，其特征在于，所述功率计进一步包括： 

中频放大器，用于对中频输入信号进行功率放大； 

中频滤波器，用于对放大后的中频信号进行滤波，以满足A/D转换的带宽和频率要求； 

程控衰减器，用于设置不同的衰减值，将信号电平调整到适合A/D转换的强度。 

5.根据权利要求4所述的宽带微波功率计，其特征在于，所述功率计进一步包括： 

系统设置模块，用于对功率计包含的各模块进行管理和参数配置； 

监控计算机交互模块，用于实现功率计与监控计算机的信息和指令交互。 

6.一种干扰信号滤除方法，该方法包括： 

对中频输入信号进行A/D转换，将信号由模拟信号变换到数字信号； 

将上述数字信号从时域转换到频域； 

采用周期图估计方法对上述频域信号进行功率谱估计，计算公式为： 

k＝0，1，…，N-1 

其中，X_i(k)为信号第i次FFT估计的频谱，S_i(k)为相应的功率谱估计值，N为傅里叶变换帧长； 

对上述功率谱进行累加，以提高功率谱估计的信噪比，其中采用以下 公式实现对功率谱的累加： 

k＝0，1，…，N-1，j＝1，2，3，… 

式中，P_j(k)为累加后的功率谱，T为功率谱累加的次数； 

对干扰信号进行检测识别，其中干扰检测找出功率谱P_j(k)满足如下条件时对应的k值： 

P_j(k)≥μ_m，j+α_mσ_m，j

其中，α_m为干扰信号判别的阈值系数，μ_m，j表示功率谱均值，σ_m，j表示功率谱方差，假设满足上述条件的k值共有L个，并将其表示为k _l ，作为干扰频点，l＝1，2，…L， 

计算出干扰频点k _l 附近满足滤除阈值β_m的频点，计算方法为，求解满足如下条件的集合F_m： 

F_m＝{k||k-k _l |≤β_m，l＝1，2，…L，k＝0，1，…，N-1} 

其中，β_m为第m级干扰检测的频点滤除阈值，且为自然数； 

对干扰信号进行滤除。 

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于， 

所述方法包括M级干扰检测和数字滤波，M是大于等于1的整数。 

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 

数字滤波将满足k∈F_m条件的功率谱P_m-1，j(k)置为零，即： 

式中，P_m-1，j(k)为经过第m-1级数字滤波后的功率谱，P_m，j(k)为经过第m级数字滤波后的功率谱。 

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括： 

对中频输入信号进行功率放大； 

对放大后的中频信号进行滤波，以满足A/D转换的带宽和频率要求； 

设置不同的衰减值，将信号电平调整到适合A/D转换的强度。 

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于， 

该方法各步骤中所需要的参数通过系统自动设置，或者由人工通过监 控计算机进行设置。 

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