CN105634543A - 一种抗窄带干扰方法及系统 - Google Patents
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Abstract
在本发明公开了一种抗窄带干扰方法,对输入信号进行干扰强度的粗估计,确定窗函数;依据窗函数,对输入信号进行分组加窗处理,对每一组加窗输入信号进行N点的FFT变换,获得加窗输入信号的频域谱线;并将每个N点FFT变换后输出的信号作为一个信号分组,将信号分组分为多个点数相同的子分组,依据各个子分组的信号幅值的均值,确定初始嵌位值;结合自适应可变门限算法及初始嵌位值,滤除频域谱线中的干扰谱线;分别对干扰抑制后的信号进行IFFT变换,输出时域信号;将各路时域信号进行合成并输出,完成对输入信号的抗窄带干扰。应用所述抗窄带干扰方法,能够有效滤除干扰谱线,提升链路可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及扩频通信领域,特别涉及一种抗窄带干扰方法及系统。
背景技术
扩频通信,是一种信息传输方式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;频带的扩展是通过一个独立的码序列(一般是伪随机码)来完成,用编码及调制的方法来实现的;在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩,恢复所传信息数据。
扩频通信过程中,在设备的带宽范围内并且远小于系统带宽的信号干扰就可以认为是窄带干扰,由于窄带干扰的存在,使得扩频通信链路可靠性降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗窄带干扰方法及系统,用于对扩频通信过程中信道中存在的窄带干扰进行滤除,提升通信链路可靠性。
为了解决上述问题,本发明公开了一种抗窄带干扰方法,包括:
对当前输入信号进行干扰强度的粗估计,确定所述输入信号对应的窗函数;
依据所述窗函数,对所述输入信号进行分组加窗处理,获得延时路加窗输入信号和非延时路加窗输入信号;
对每一组加窗输入信号进行N点的FFT变换,获得所述加窗输入信号的频域谱线;并将每个N点FFT变换后输出的信号作为一个信号分组,将所述信号分组分为多个点数相同的子分组,依据各个子分组的信号幅值的均值,确定初始嵌位值;结合自适应可变门限算法及所述初始嵌位值,滤除所述频域谱线中的干扰谱线;所述N为自然数;
分别对干扰谱线滤除完毕的各个分组信号进行IFFT变换,输出每个分组信号对应的时域信号;将延时路及非延时路时域信号进行合成并输出,完成对所述输入信号的抗窄带干扰处理。
上述的方法,优选的,所述对当前输入信号进行干扰强度的粗估计,确定所述输入信号对应的窗函数包括:
对所述输入信号进行FFT变换,计算所述输入信号的频带内谱线的能量;
确定能量最高的谱线,依据预设的门限值将所述能量最高的谱线的能量划分为小干扰及大干扰两个档位;
结合所述两个档位的干扰强度确定所述输入信号对应的窗函数。
上述的方法,优选的,所述依据所述窗函数,对所述输入信号进行分组加窗处理包括:
对所述输入信号进行双路处理,对其中一路的输入信号进行半个分组长度的延时处理,所述分组长度为FFT处理的点数;
分别将延时路及非延时路的当前分组数据与所述窗函数的系数相乘,完成分组加窗处理。
上述的方法,优选的,所述结合自适应可变门限算法及所述初始嵌位值,滤除所述频域谱线中的干扰谱线包括;
确定初始子分组,计算各个子分组对应的初始嵌位值;
将所述整个分组中所有谱线幅值与自适应可变门限算法产生的门限进行比较;将高于所述门限值的谱线确定为干扰谱线;
将所述整个分组中的干扰频点按照其频点位置确定其所属子分组,并将其幅值设置为相应子分组对应的嵌位值;
循环以上步骤,不断对干扰检测门限及子分组嵌位进行更新,并对各个分组中的干扰谱线进行滤除,直至滤除所有的干扰谱线。
上述的方法,优选的,所述将各个时域信号进行合成并输出包括:
对延时路及非延时路的干扰抑制后的信号进行IFFT变换,输出相应时域信号;
将两路时域信号进行时域的相加合成;
恢复所述经过合成的时域信号的波形,对所述时域信号的幅度进行调整输出。
一种抗窄带干扰系统,包括:
估计单元,用于对当前输入信号进行干扰强度的粗估计,确定所述输入信号对应的窗函数;
加窗单元,用于依据所述窗函数,对所述输入信号进行分组加窗处理,获得延时路加窗输入信号和非延时路加窗输入信号;
滤除单元,用于对每一组加窗输入信号进行N点的FFT变换,获得所述加窗输入信号的频域谱线;并将每个N点FFT变换后输出的信号作为一个信号分组,将所述信号分组分为多个点数相同的子分组,依据各个子分组的信号幅值的均值,确定初始嵌位值;结合自适应可变门限算法及所述初始嵌位值,滤除所述频域谱线中的干扰谱线;所述N为自然数;
输出单元,用于分别对干扰谱线滤除完毕的各个分组信号进行IFFT变换,输出每个分组信号对应的时域信号;将延时路及非延时路时域信号进行合成并输出,完成对所述输入信号的抗窄带干扰处理。
上述的方法,优选的,所述估计单元包括:
计算子单元,用于对所述输入信号进行FFT变换,计算所述输入信号的频带内谱线的能量;
划分子单元,用于确定能量最高的谱线,依据预设的门限值将所述能量最高的谱线的能量划分为小干扰及大干扰两个档位;
第一确定子单元,用于结合所述两个档位的干扰强度确定所述输入信号对应的窗函数。
上述的方法,优选的,所述加窗单元包括:
延时子单元,用于对所述输入信号进行双路处理,对其中一路的输入信号进行半个分组长度的延时处理,所述分组长度为FFT处理的点数;
加窗子单元,用于分别将延时路及非延时路的当前分组数据与所述窗函数的系数相乘,完成分组加窗处理。
上述的方法,优选的,所述滤除单元包括:
第二确定子单元,用于确定初始子分组,计算各个子分组对应的初始嵌位值;
检测子单元,用于将所述整个分组中所有谱线幅值与自适应可变门限算法产生的门限进行比较;将高于所述门限值的谱线确定为干扰谱线;
设置子单元,用于将所述整个分组中的干扰频点按照其频点位置确定其所属子分组,并将其幅值设置为相应子分组对应的嵌位值;
滤除子单元,用于循环以上步骤,不断对干扰检测门限及子分组嵌位进行更新,并对各个分组中的干扰谱线进行滤除,直至滤除所有的干扰谱线。
上述的方法,优选的,所述输出单元包括:
变换子单元,用于对延时路及非延时路的干扰抑制后的信号进行IFFT变换,输出相应时域信号;
合成子单元,用于将两路时域信号进行时域的相加合成;
输出子单元,用于恢复所述经过合成的时域信号的波形,对所述时域信号的幅度进行调整输出。
与现有技术相比,本发明包括以下优点:
本申请实施例提供的抗窄带干扰方法,对当前输入信号进行干扰强度的粗估计,确定所述输入信号对应的窗函数;依据所述窗函数,对所述输入信号进行分组加窗处理,获得延时路加窗输入信号和非延时路加窗输入信号;对每一组加窗输入信号进行N点的FFT变换,获得所述加窗输入信号的频域谱线;并将每个N点FFT变换后输出的信号作为一个信号分组,将所述信号分组分为多个点数相同的子分组,依据各个子分组的信号幅值的均值,确定初始嵌位值;结合自适应可变门限算法及所述初始嵌位值,滤除所述频域谱线中的干扰谱线;所述N为自然数;分别对干扰谱线滤除完毕的各个分组加窗输入信号进行IFFT变换,输出每个分组加窗输入信号对应的时域信号;将各个所述时域信号进行合成并输出,完成对所述输入信号的抗窄带干扰。本申请实施例提供的抗窄带干扰方法,对输入信号首先进行干扰强度粗估计确定信号对应的窗函数,利用信号及干扰统计特性的不同,结合自适应可变门限对带内所有谱线进行检测识别,滤除频域谱线中的干扰谱线,提升了通信链路的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种抗窄带干扰方法的方法流程图;
图2是本发明的一种抗窄带干扰方法的一详细方法流程图;
图3是本发明的一种抗窄带干扰方法的一详细方法流程图;
图4是本发明的一种抗窄带干扰方法的一详细方法流程图;
图5是本发明的一种抗窄带干扰方法的一详细结构示意图;
图6是本发明的一种抗窄带干扰方法的原理示意图;
图7是本发明的一种抗窄带干扰方法的处理流程图;
图8是本发明的一种抗窄带干扰方法的重叠加窗操作示意图;
图9是本发明的一种抗窄带干扰方法的一详细方法流程图;
图10是本发明的一种抗窄带干扰系统的结构示意图;
图11是本发明的一种抗窄带干扰系统的一详细结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种抗窄带干扰方法,主要应用直接序列扩频通信系统抗窄带干扰领域,其方法流程图如图1所示,包括步骤:
步骤S101:对当前输入信号进行干扰强度的粗估计,确定所述输入信号对应的窗函数;
步骤S102:依据所述窗函数,对所述输入信号进行分组加窗处理,获得延时路加窗输入信号和非延时路加窗输入信号;
步骤S103:对每一组加窗输入信号进行N点的FFT变换,获得所述加窗输入信号的频域谱线;并将每个N点FFT变换后输出的信号作为一个信号分组,将所述信号分组分为多个点数相同的子分组,依据各个子分组的信号幅值的均值,确定初始嵌位值;结合自适应可变门限算法及所述初始嵌位值,滤除所述频域谱线中的干扰谱线;所述N为自然数;
步骤S104:分别对干扰谱线滤除完毕的各个分组加窗输入信号进行IFFT变换,输出每个分组加窗输入信号对应的时域信号;将延时路及非延时路时域信号进行合成并输出,完成对所述输入信号的抗窄带干扰处理。
本申请实施例提供了一种抗窄带干扰方法,对输入信号首先进行干扰强度粗估计并利用估计结果控制后续加窗处理窗函数的动态切换。随后利用信号及干扰统计特性的不同,设计自适应可变门限对带内所有谱线进行检测识别,并对检测到的干扰频点采用分组嵌位的处理方式,在快速抑制干扰信号的同时有效降低了有用信号的损失。
对加窗后的两路信号分别进行FFT变换得到信号的频域谱线。本申请中采用的是定点FFT运算核、运算点数为1024点、自然顺序输入自然顺序输出,蝶形运算以及内部乘法运算采用嵌入式乘法器的设计方式进行。
本申请实施例中,对干扰检测及抑制后的两路信号分别进行IFFT变换得到信号的时域波形。此处采用的是块浮点IFFT运算核、运算点数为1024点数、自然顺序输入自然顺序输出,蝶形运算以及内部乘法运算采用嵌入式乘法器的设计方式进行。
本申请实施例中,基于直接序列扩频通信系统,设计一种动态窗函数自适应抗窄带干扰算法实现,该算法能够有效提高直扩系统抗窄带干扰能力,增强通信链路的可靠性,具有灵活性高、实用性强、干扰抑制能力好、处理速度快、信号损失小、模块化、移植性强的特点。通过干扰强度的估计,实现了不同窗函数的切换,当干扰较强时采用旁瓣衰减较快的窗函数,以极小的信噪比损失换取对更大强度范围干扰信号的适应能力。采用自适应检测及分组嵌位的方式对干扰谱线进行处理,有用信号的损失较低,对窄带干扰的带宽适应能力较强。
参考图2,示出了本申请实施例中,所述对当前输入信号进行干扰强度的粗估计,确定所述输入信号对应的窗函数的实现过程,包括:
步骤S201:对所述输入信号进行FFT变换,计算所述输入信号的频带内谱线的能量;
步骤S202:确定能量最高的谱线,依据预设的门限值将所述能量最高的谱线的能量划分为小干扰及大干扰两个档位;
步骤S203:结合所述两个档位的干扰强度确定所述输入信号对应的窗函数。
本申请实施例中,干扰强度的粗估计目的在于根据当前干扰信号强度控制窗函数的切换,以适应更大强度范围的干扰信号。信号输入后首先做FFT变换,计算整个频带内谱线的能量并找出能量最高的谱线,根据一定的门限值将计算出的最大谱线能量划分为小干扰及大干扰两个档位,并根据干扰强度输出窗函数切换指令。
参考图3,示出了本申请实施例中,所述依据所述窗函数,对所述输入信号进行分组加窗处理的实现过程,包括:
步骤S301:对所述输入信号进行双路处理,对其中一路的输入信号进行半个分组长度的延时处理,所述分组长度为FFT处理的点数;
步骤S302:分别将延时路及非延时路的当前分组数据与所述窗函数的系数相乘,完成分组加窗处理。
本申请实施例中,对当前输入的信号进行半个分组长度的延时处理(分组长度为FFT处理的点数),并分别将延时路及非延时路的当前分组数据与事先存储的窗函数系数相乘(窗长度等于FFT处理的点数),完成分组加窗处理。
参考图4,示出了本申请实施例中,所述结合自适应可变门限算法及所述初始嵌位值,滤除所述频域谱线中的干扰谱线的实现过程,包括;
步骤S401:确定初始子分组,计算各个子分组对应的初始嵌位值;
步骤S402:将所述整个分组中所有谱线幅值与自适应可变门限算法产生的门限进行比较;将高于所述门限值的谱线确定为干扰谱线;
步骤S403:将所述整个分组中的干扰频点按照其频点位置确定其所属子分组,并将其幅值设置为相应子分组对应的嵌位值;
步骤S404:循环以上步骤,不断对干扰检测门限及子分组嵌位进行更新,并对各个分组中的干扰谱线进行滤除,直至滤除所有的干扰谱线。
本申请实施例中,采用自适应可变门限算法,即计算每个分组信号幅值的均值,乘以一定的门限因子得到本次迭代的门限值。将该分组信号的所有谱线幅值与门限进行比较,将高于门限的谱线认定为干扰谱线进行分组嵌位处理。循环以上步骤直到没有干扰谱线被检测出来或达到设定的最大迭代次数为止。
本申请实施例中,应用分组嵌位干扰抑制算法。在干扰检测前对每个分组信号进一步分为几个点数相同的子分组,根据每个子分组的均值计算出一个嵌位值,然后通过自适应可变门限算法进行干扰的迭代检测识别,其间每检测到一个干扰频点,便将该频点的幅值置为其所在分段的嵌位值,随后进行下一次干扰检测,直至干扰检测完成。
参考图5,示出了本申请实施例中,所述将各个时域信号进行合成并输出的实现过程,包括:
步骤S501:对延时路及非延时路的干扰抑制后的信号进行IFFT变换,输出相应时域信号;
步骤S502:将两路时域信号进行时域的相加合成;
步骤S503:恢复所述经过合成的时域信号的波形,对所述时域信号的幅度进行调整输出。
本申请实施例中,对延时路及非延时路的干扰抑制后的数据进行时域的相加合成,恢复出抗干扰处理后时域波形,并对该合成后的信号进行幅度调整输出给后续的解扩解调模块。
通过以上对抗窄带干扰方法的描述,可以得出,本申请中,首先对输入信号进行干扰强度的粗估计,根据估计结果切换不同的窗函数对信号进行延时路及非延时路的加窗处理。完成加窗处理后对信号进行N点的FFT变换处理得到信号的频域谱线,将每N点FFT变换后输出的信号作为一个分组,对每个分组信号进一步分为几个点数相同的子分组,每个分组在进行干扰检测之前,首先根据每个子分组的均值计算出一个嵌位值,然后通过自适应可变门限算法进行干扰的迭代检测识别,其间每检测到一个干扰频点,便将该频点的幅值置为其所在分段的嵌位值,随后进行下次检测,直至没有干扰被检测出来。对干扰谱线滤除完毕的信号进行IFFT变换输出时域信号,随后将两路时域信号叠加并调整幅度后输出到后端的解扩解调处理,完成窄带干扰检测及抑制的处理。
本申请提出了一种动态窗函数自适应抗窄带干扰技术。利用多路重叠加窗算法实现信号频谱泄漏的抑制及信号失真的补偿,并通过干扰强度的估计实现了不同窗函数的动态切换,以适应更大强度范围的干扰信号;采用自适应可变门限算法对干扰进行检测,算法检测精度高,处理速度快;采用分组嵌位的方式对检测出的干扰谱线进行处理,相比传统的干扰谱线置零法,其有用信号的损失较低,对窄带干扰的带宽适应能力较强。
本申请实施例中,在干扰检测及抑制之前首先进行干扰强度的粗估计,根据一定的门限值将计算出的最大谱线能量划分为小干扰及大干扰两个档位,以便确定后续加窗处理的窗函数系数的确定。
本申请实施例中,根据接收到的窗函数切换指令,针对不同干扰强度的分组信号与不同类型的窗函数进行相乘处理。加窗的目标是减小干扰的频谱扩展,使被污染的有用频谱最少,降低误检测及漏检测概率,同时还希望尽量减小由于加窗造成的有用信号的损失,即主瓣宽度较小。窗函数的选择需要在信号失真造成的信噪比损失和频谱封闭度之间折中:当干扰强度较低时,采用主瓣较窄,旁瓣衰减相对较快的窗函数;当干扰强度较高时,则应着重考虑旁瓣衰减,在保证窗函数旁瓣衰减的前提下选取主瓣相对窄的窗函数。因此在以上约束条件下,选取hamming窗及blackman窗分别作为小干扰和大干扰时采用的窗函数。
本申请实施例中,采用的是定点FFT运算核、运算点数为1024点数、自然顺序输入自然顺序输出、基4突发IO算法。采用基4的突发IO方式,这是综合考虑了时延与资源的关系之后做出的折中处理。FFT运算核选取的是定点模式,定点FFT由于保留了数据位宽的扩展,没有损失运算精度,因此在大干信比情况下没有受到干扰影响的谱线能够保持较高的分辨率,很大程度上保证了干扰抑制的效果。
本申请实施例中,计算每个分组信号幅值的均值,乘以一定的门限因子得到本次迭代的门限值。将该分组信号的所有谱线幅值与门限进行比较,将高于门限的谱线认定为干扰谱线进行分组嵌位处理。循环以上步骤直到没有干扰谱线被检测出来或达到设定的最大迭代次数为止。门限因子由信号的虚警概率计算得到,虚警概率越小,则门限因子越大。
本申请实施例中,在干扰检测前对每个分组信号进一步分为几个点数相同的子分组,根据每个子分组的均值计算出一个嵌位值,然后通过自适应可变门限算法进行干扰的迭代检测识别,其间每检测到一个干扰频点,便将该频点的幅值置为其所在分段的嵌位值。子分组的点数由干扰带宽及FFT点数决定,子分组的点数应大于干扰带宽对应得点数。
本申请实施例中,采用的是浮点FFT运算核、运算点数为1024点数、自然顺序输入自然顺序输出、基4突发IO算法。采用基4的突发IO方式,这是综合考虑了时延与资源的关系之后做出的折中处理。由于经过干扰抑制处理后强干扰信号已被滤除,信号频谱基本近似为高斯分布,动态范围已经大大降低,因此经过截位处理后IFFT变换采用调用方式简单、资源消耗小的块浮点FFT。
本申请实施例中,采用信噪比损失极小的重叠相加法对延时路及非延时路的数据进行时域合成,对恢复出的时域波形进行简单的自适应提位处理,以避免由有用信号被压缩导致的抗干扰性能不佳的问题。
本申请实施例提供的抗窄带干扰方法中,其原理框图如图6所示,算法处理流程如图7所示。
对当前输入的信号进行半个分组长度的延时处理(分组长度为FFT处理的点数),并分别将延时路及非延时路的当前分组数据与事先存储的窗函数系数相乘(窗长度等于FFT处理的点数),完成分组加窗处理。窗函数的选取由干扰强度粗估计的结果决定。重叠加窗操作示意图如图8所示。
双路信号分别进行FFT变换,并将当前分组信号进一步分为几个点数相同的子分组,根据每个子分组频谱幅值的均值计算出一个嵌位值。然后计算该分组信号频谱幅值的均值,乘以一定的门限因子得到本次迭代的门限值。将该分组信号的所有谱线幅值与门限进行比较,将高于门限的谱线认定为干扰谱线,并将该频点的幅值置为其所在子分组的嵌位值,随后进行下一次干扰检测。循环以上步骤直到没有干扰谱线被检测出来或达到设定的最大迭代次数为止。自适应干扰检测及分组嵌位算法的处理流程图如图9。
完成干扰检测及滤除的双路信号进行块浮点IFFT变换,得到的延时路及非延时路的数据进行时域的重叠相加合成,恢复出抗干扰处理后时域波形,并对该合成后的信号进行幅度调整输出给后续的解扩解调模块。
与图1所述的抗窄带干扰方法相对应的,本申请实施例还提供了一种抗窄带干扰系统,其结构示意图如图10所示,包括:
估计单元601,用于对当前输入信号进行干扰强度的粗估计,确定所述输入信号对应的窗函数;
加窗单元602,用于依据所述窗函数,对所述输入信号进行分组加窗处理,获得延时路加窗输入信号和非延时路加窗输入信号;
滤除单元603,用于对每一组加窗输入信号进行N点的FFT变换,获得所述加窗输入信号的频域谱线;并将每个N点FFT变换后输出的信号作为一个信号分组,将所述信号分组分为多个点数相同的子分组,依据各个子分组的信号幅值的均值,确定初始嵌位值;结合自适应可变门限算法及所述初始嵌位值,滤除所述频域谱线中的干扰谱线;所述N为自然数;
输出单元604,用于分别对干扰谱线滤除完毕的各个分组信号进行IFFT变换,输出每个分组信号对应的时域信号;将延时路及非延时路时域信号进行合成并输出,完成对所述输入信号的抗窄带干扰处理。
在图10的基础上,图11示出了申请中抗窄带干扰系统的一详细结构示意图,所述估计单元601包括:
计算子单元606,用于对所述输入信号进行FFT变换,计算所述输入信号的频带内谱线的能量;
划分子单元607,用于确定能量最高的谱线,依据预设的门限值将所述能量最高的谱线的能量划分为小干扰及大干扰两个档位;
第一确定子单元608,用于结合所述两个档位的干扰强度确定所述输入信号对应的窗函数。
所述加窗单元602包括:
延时子单元609,用于对所述输入信号进行双路处理,对其中一路的输入信号进行半个分组长度的延时处理,所述分组长度为FFT处理的点数;
加窗子单元610,用于分别将延时路及非延时路的当前分组数据与所述窗函数的系数相乘,完成分组加窗处理。
所述滤除单元603包括:
第二确定子单元611,用于确定初始子分组,计算各个子分组对应的初始嵌位值;
检测子单元612,用于将所述整个分组中所有谱线幅值与自适应可变门限算法产生的门限进行比较;将高于所述门限值的谱线确定为干扰谱线;
设置子单元613,用于将所述整个分组中的干扰频点按照其频点位置确定其所属子分组,并将其幅值设置为相应子分组对应的嵌位值;
滤除子单元614,用于循环以上步骤,不断对干扰检测门限及子分组嵌位进行更新,并对各个分组中的干扰谱线进行滤除,直至滤除所有的干扰谱线。
所述输出单元604包括:
变换子单元615,用于对延时路及非延时路的干扰抑制后的信号进行IFFT变换,输出相应时域信号;
合成子单元616,用于将两路时域信号进行时域的相加合成;
输出子单元617,用于恢复所述经过合成的时域信号的波形,对所述时域信号的幅度进行调整输出。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上对本发明所提供的一种抗窄带干扰方法及系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种抗窄带干扰方法,其特征在于,包括:
对当前输入信号进行干扰强度的粗估计,确定所述输入信号对应的窗函数;
依据所述窗函数,对所述输入信号进行分组加窗处理,获得延时路加窗输入信号和非延时路加窗输入信号;
对每一组加窗输入信号进行N点的FFT变换,获得所述加窗输入信号的频域谱线;并将每个N点FFT变换后输出的信号作为一个信号分组,将所述信号分组分为多个点数相同的子分组,依据各个子分组的信号幅值的均值,确定初始嵌位值;结合自适应可变门限算法及所述初始嵌位值,滤除所述频域谱线中的干扰谱线;所述N为自然数;
分别对干扰谱线滤除完毕的各个分组信号进行IFFT变换,输出每个分组信号对应的时域信号;将延时路及非延时路时域信号进行合成并输出,完成对所述输入信号的抗窄带干扰处理。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对当前输入信号进行干扰强度的粗估计,确定所述输入信号对应的窗函数包括:
对所述输入信号进行FFT变换,计算所述输入信号的频带内谱线的能量;
确定能量最高的谱线,依据预设的门限值将所述能量最高的谱线的能量划分为小干扰及大干扰两个档位;
结合所述两个档位的干扰强度确定所述输入信号对应的窗函数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述依据所述窗函数,对所述输入信号进行分组加窗处理包括:
对所述输入信号进行双路处理,对其中一路的输入信号进行半个分组长度的延时处理,所述分组长度为FFT处理的点数;
分别将延时路及非延时路的当前分组数据与所述窗函数的系数相乘,完成分组加窗处理。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述结合自适应可变门限算法及所述初始嵌位值,滤除所述频域谱线中的干扰谱线包括;
确定初始子分组,计算各个子分组对应的初始嵌位值;
将所述整个分组中所有谱线幅值与自适应可变门限算法产生的门限进行比较;将高于所述门限值的谱线确定为干扰谱线;
将所述整个分组中的干扰频点按照其频点位置确定其所属子分组,并将其幅值设置为相应子分组对应的嵌位值;
循环以上步骤,不断对干扰检测门限及子分组嵌位进行更新,并对各个分组中的干扰谱线进行滤除,直至滤除所有的干扰谱线。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将各个时域信号进行合成并输出包括:
对延时路及非延时路的干扰抑制后的信号进行IFFT变换,输出相应时域信号;
将两路时域信号进行时域的相加合成;
恢复所述经过合成的时域信号的波形,对所述时域信号的幅度进行调整输出。
6.一种抗窄带干扰系统,其特征在于,包括:
估计单元,用于对当前输入信号进行干扰强度的粗估计,确定所述输入信号对应的窗函数;
加窗单元,用于依据所述窗函数,对所述输入信号进行分组加窗处理,获得延时路加窗输入信号和非延时路加窗输入信号;
滤除单元,用于对每一组加窗输入信号进行N点的FFT变换,获得所述加窗输入信号的频域谱线;并将每个N点FFT变换后输出的信号作为一个信号分组,将所述信号分组分为多个点数相同的子分组,依据各个子分组的信号幅值的均值,确定初始嵌位值;结合自适应可变门限算法及所述初始嵌位值,滤除所述频域谱线中的干扰谱线;所述N为自然数;
输出单元,用于分别对干扰谱线滤除完毕的各个分组信号进行IFFT变换,输出每个分组信号对应的时域信号;将延时路及非延时路时域信号进行合成并输出,完成对所述输入信号的抗窄带干扰处理。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述估计单元包括:
计算子单元,用于对所述输入信号进行FFT变换,计算所述输入信号的频带内谱线的能量;
划分子单元,用于确定能量最高的谱线,依据预设的门限值将所述能量最高的谱线的能量划分为小干扰及大干扰两个档位;
第一确定子单元,用于结合所述两个档位的干扰强度确定所述输入信号对应的窗函数。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述加窗单元包括:
延时子单元,用于对所述输入信号进行双路处理,对其中一路的输入信号进行半个分组长度的延时处理,所述分组长度为FFT处理的点数;
加窗子单元,用于分别将延时路及非延时路的当前分组数据与所述窗函数的系数相乘,完成分组加窗处理。
9.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述滤除单元包括:
第二确定子单元,用于确定初始子分组,计算各个子分组对应的初始嵌位值;
检测子单元,用于将所述整个分组中所有谱线幅值与自适应可变门限算法产生的门限进行比较;将高于所述门限值的谱线确定为干扰谱线;
设置子单元,用于将所述整个分组中的干扰频点按照其频点位置确定其所属子分组,并将其幅值设置为相应子分组对应的嵌位值;
滤除子单元,用于循环以上步骤,不断对干扰检测门限及子分组嵌位进行更新,并对各个分组中的干扰谱线进行滤除,直至滤除所有的干扰谱线。
10.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述输出单元包括:
变换子单元,用于对延时路及非延时路的干扰抑制后的信号进行IFFT变换,输出相应时域信号;
合成子单元,用于将两路时域信号进行时域的相加合成;
输出子单元,用于恢复所述经过合成的时域信号的波形,对所述时域信号的幅度进行调整输出。
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