CN107294551B - 抗干扰方法、单元以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗干扰方法、单元以及系统，涉及信号通信技术领域，包括：对带干扰的信号进行扫频，得到本振信号的频率；通过本振信号的频率，对带干扰的信号进行下变频处理，得到基带信号；对基带信号进行级联积分梳状(Cascaded Integrator‑comb，简称CIC)滤波，得到干扰信号；将基带信号与干扰信号做差，得到去干扰的基带信号；通过本振信号的频率，对去干扰的基带信号进行上变频处理，得到抗干扰的中频信号，解决了现有技术中存在的常规的抗窄带干扰方法存在使用资源多、功耗较大技术问题。

Description

抗干扰方法、单元以及系统

技术领域

本发明涉及信号通信技术领域，尤其是涉及一种抗干扰方法、单元以及系统。

背景技术

随着科技的发展，现代通信以及卫星导航中的电子对抗日益尖锐，通信系统和卫导系统的抗干扰能力将直接决定系统的有效性和稳定性。大功率窄带干扰发射机的实现结构比较简单，几个窄带干扰信号就可以覆盖一定的频段。

此外，现在公共环境中的无线信号越来越复杂，各无线信号的发射频率或发射频率的多次谐波有可能落在卫导信号的频带内，对卫导信号造成无意干扰。

目前，为了提高通信接收设备或卫导接收设备的窄带干扰抑制能力，使设备获得较好的性能，可以运用一些常规的抗窄带干扰方法，但这些方法均存在使用资源多，功耗较大的缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗干扰方法、单元以及系统，以解决现有技术中存在的常规的抗窄带干扰方法存在使用资源多、功耗较大技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种抗干扰方法，包括：

对带干扰的信号进行扫频，得到本振信号的频率；

通过所述本振信号的频率，对所述带干扰的信号进行下变频处理，得到基带信号；

对所述基带信号进行级联积分梳状(Cascaded Integrator-comb，简称CIC)滤波，得到干扰信号；

将所述基带信号与所述干扰信号做差，得到去干扰的基带信号；

通过所述本振信号的频率，对所述去干扰的基带信号进行上变频处理，得到抗干扰的中频信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述本振信号为正交本振信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述通过所述本振信号的频率，对所述带干扰的信号进行下变频处理，得到基带信号，具体包括：

将所述带干扰的信号与所述本振信号进行混频，对所述带干扰的信号进行正交下变频处理，获得零频基带信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述基带信号包括基带同相信号与基带正交信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述对所述基带信号进行CIC滤波，得到干扰信号，具体包括：

对所述基带信号进行CIC滤波，从所述基带信号中分离提取出干扰信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述去干扰的基带信号包括：去干扰后的同相信号与去干扰后的正交信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述通过所述本振信号的频率，对所述去干扰的基带信号进行上变频处理，之前包括：

对所述本振信号进行延迟，得到延迟后的本振信号，其中，延迟的周期数为CIC滤波与干扰信号提取过程所占的处理周期数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述通过所述本振信号的频率，对所述去干扰的基带信号进行上变频处理，得到抗干扰的中频信号，具体包括：

所述延迟后的本振信号与所述去干扰的基带信号进行混频，对所述去干扰的基带信号进行上变频处理，获得抗窄带干扰的中频信号。

第二方面，本发明实施例还提供一种抗干扰单元，包括：扫频模块、下变频模块、CIC滤波模块、做差模块以及上变频模块；

所述扫频模块用于对带干扰的信号进行扫频，得到本振信号的频率；

所述下变频模块用于通过所述本振信号的频率，对所述带干扰的信号进行下变频处理，得到基带信号；

所述CIC滤波模块用于对所述基带信号进行CIC滤波，得到干扰信号；

所述做差模块用于将所述基带信号与所述干扰信号做差，得到去干扰的基带信号；

所述上变频模块用于通过所述本振信号的频率，对所述去干扰的基带信号进行上变频处理，得到抗干扰的中频信号。

第三方面，本发明实施例还提供一种抗干扰系统，包括：多个如第一方面所述的抗干扰单元。

本发明实施例提供的技术方案带来了以下有益效果：本发明实施例提供的抗干扰方法中，首先对带干扰的信号进行扫频，得到本振信号的频率，然后通过本振信号的频率对带干扰的信号进行下变频处理，得到基带信号，之后对基带信号进行CIC滤波，得到干扰信号，然后将基带信号与干扰信号做差，得到去干扰的基带信号，最后通过本振信号的频率对去干扰的基带信号进行上变频处理，得到抗干扰的中频信号，通过采用CIC滤波得到的干扰信号与基带信号最差，进而得到去干扰的信号，实现方法简洁，所以容易集成到芯片，从而可以实现低功耗、低资源的消耗，代替了使用需要消耗大量资源与能源的常规方法来抗窄带干扰，从而解决了现有技术中存在的常规的抗窄带干扰方法存在使用资源多、功耗较大的技术问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例一所提供的抗干扰方法的流程图；

图2示出了本发明实施例二所提供的抗干扰方法的流程图；

图3示出了本发明实施例二所提供的方法中下变频过程的结构示意图；

图4示出了本发明实施例二所提供的方法中CIC滤波及信号提取过程的结构示意图；

图5示出了本发明实施例二所提供的方法中上变频过程的结构示意图；

图6示出了本发明实施例二所提供的方法实现的整体结构示意图；

图7示出了本发明实施例三所提供的一种抗干扰单元的结构示意图；

图8示出了本发明实施例三所提供的一种抗干扰系统的结构示意图。

图标：3-抗干扰单元；31-扫频模块；32-下变频模块；33-CIC滤波模块；34-做差模块；35-上变频模块；4-抗干扰系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

目前，常规的抗窄带干扰方法存在使用资源多，功耗较大的缺点，基于此，本发明实施例提供的一种抗干扰方法、单元以及系统，解决现有技术中存在的常规的抗窄带干扰方法存在使用资源多、功耗较大技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种抗干扰方法、单元以及系统进行详细介绍。

实施例一：

本发明实施例提供的一种抗干扰方法，可以应用于卫星导航信号或卫星通信信号的抗窄带干扰过程，如图1所示，该方法包括：

S11：对带干扰的信号进行扫频，得到本振信号的频率。

作为本实施例的优选实施方式，对带干扰的信号进行扫频后，得到干扰信号的频率和本振信号的频率，其中，本振信号可以为正交本振信号。

S12：通过本振信号的频率，对带干扰的信号进行下变频处理，得到基带信号。

具体的，将带干扰的信号与本振信号进行混频，对带干扰的信号进行正交下变频处理，获得零频基带信号。其中，基带信号包括基带同相信号与基带正交信号。

S13：对基带信号进行CIC滤波，得到干扰信号。

作为一个优选方案，对基带信号进行CIC滤波，从基带信号中分离提取出干扰信号。

S14：将基带信号与干扰信号做差，得到去干扰的基带信号。

其中，去干扰的基带信号可以包括去干扰后的同相路删减信号，以及去干扰后的正交路删减信号。

S15：通过本振信号的频率，对去干扰的基带信号进行上变频处理，得到抗干扰的中频信号。

具体的，延迟后的本振信号与去干扰的基带信号可以进行混频，对去干扰的基带信号进行上变频处理，从而获得抗窄带干扰的中频信号。

本发明实施例提供的抗干扰方法可以为低功耗、低资源消耗的信号抗窄带干扰的方法，可以用于卫星通信芯片和接收机抗干扰，并能够适用于调幅(AmplitudeModulation，简称AM)，调频(Frequency Modulation，简称FM)、广播电视等需要抗窄带干扰的应用。

需要说明的是，本发明实施例中的抗干扰方法比现有技术中的常规方法简洁，因此该方法比较容易集成到芯片，从而实现资源、能源消耗的减少，因此，该方法可以在抗窄带干扰方法中实现低功耗、低资源的消耗。

实施例二：

本发明实施例提供的一种抗干扰方法，可以应用于卫星导航信号或卫星通信信号的抗窄带干扰过程，如图2所示，该方法包括：

S21：对带干扰的信号进行扫频，得到本振信号的频率。

具体的，对带干扰的信号进行扫频后，得到干扰信号的频率和本振信号的频率，其中，本振信号可以为正交本振信号。因此，该步骤可以通过对输入带干扰的卫星信号进行扫频的方法产生正交本振信号。

如图3所示，输入带干扰的信号为Data_in(I,Q)，同相基带信号为Base_I，正交基带信号为Base_Q，Base_I与Base_Q代表基带信号的同相路与正交路。扫频部分在信号中频-1/2信号带宽到信号中频+1/2信号带宽的范围内，以某一步进频率进行扫频处理，扫频的频率点数为1+信号带宽/步进频率。

S22：将带干扰的信号与本振信号进行混频，对带干扰的信号进行正交下变频处理，获得零频基带信号。

其中，基带信号包括基带同相信号与基带正交信号。具体的，将输入带干扰的卫星信号与本振信号进行正交下变频处理，产生基带的同相路和正交路两路信号。

本步骤中，扫频是用不同的本振信号与带干扰的目标信号进行混频，本振信号是在实时的步进变化，因此可以形成扫频的一个闭环，不断的用变化的本振信号对带干扰的目标信号进行变频混频处理。

具体的，如图3所示，由扫频部分产生的本振信号与带干扰的目标信号进行混频，其中，本振信号的本振频率为LO(SIN)与LO(COS)，混频信号送入扫频部分进行多点累积，当多点累积结果超过预设的门限值时，则此时扫频部分产生的本振频率即为干扰信号的频率，下变频后的信号即为接近零频的基带信号，其中，误差分辨率为步进频率/2。

S23：对基带信号进行CIC滤波，从基带信号中分离提取出干扰信号。

如图4所示，对基带信号中的同相与正交这两路信号即Base_I与Base_Q，分别进行CIC滤波，将干扰信号从输入信号中分离出来。下变频后的同相路与正交路信号分别送入CIC滤波器的同相路即CIC_filter_I与CIC滤波器的正交路即CIC_filter_Q，进行滤波，从而将干扰信号从卫星信号中分离出来，得到接近零频的单载波，即同相路干扰信号CIC_out_I与正交路干扰信号CIC_out_Q。

S24：将基带信号与干扰信号做差，得到去干扰的基带信号。

本步骤中，由于CIC滤波需要处理时间，因此基带信号的延迟时间等于CIC滤波的处理时间。用延迟后的基带信号与CIC滤波后分离出的干扰信号做差，得到去干扰后的零频基带信号。

具体的，如图4所示，用延迟后的基带信号与CIC滤波后的单载波信号相减，可得去干扰后的零频两路信号：去干扰后的同相路删减信号Subtract_I与去干扰后的正交路删减信号Subtract_Q。因此，去干扰的基带信号包括：去干扰后的同相路删减信号Subtract_I与去干扰后的正交路删减信号Subtract_Q。

S25：对本振信号进行延迟，得到延迟后的本振信号。

其中，延迟的周期数为CIC滤波与干扰信号提取过程所占的处理周期数。如图5所示，对扫频部分产生的本振信号即LO(扫频输出)进行延迟，延迟即Wave_delay部分，延迟周期数为CIC滤波和干扰信号提取操作所占的处理周期数，延迟后的本振信号即为COS_delay与SIN_delay。

S26：延迟后的本振信号与去干扰的基带信号进行混频，对去干扰的基带信号进行上变频处理，获得抗窄带干扰的中频信号。

本步骤中，利用本振信号将做差后的信号即去干扰后的基带信号，进行上变频处理至原中频频率，上变频后的信号即为抗干扰后的中频信号。

具体的，如图5所示，延迟后的本振信号COS_delay与SIN_delay，与去干扰后的零频两路信号Subtract_I和Subtract_Q分别进行本振上变频处理，得到最终抗干扰后的中频卫星信号：数字上变频同相路输出信号Duc_I与数字上变频正交路输出信号Duc_Q。

因此，对于信号的整个抗干扰过程，如图6所示，包括：带干扰的卫星信号Data_in(I,Q)与扫频部分产生的本振信号SIN与COS进行混频，产生基带信号Base_I、Base_Q，扫频部分输出的本振频率是以信号中频-1/2信号带宽为起点，信号中频+1/2信号带宽为终点的范围内，以某一步进频率进行扫频处理，当下变频的同相路和正交路两路信号进行多点累积超过预设干扰门限值时，可认为扫到干扰频率。然后对下变频后的同相基带信号Base_I与正交基带信号Base_Q分别进行CIC滤波，经过同相路CIC滤波器CIC_filter_I与正交路CIC滤波器CIC_filter_Q，从而将干扰源从信号中分离出来，得到接近零频的单载波：同相路干扰信号CIC_out_I与正交路干扰信号CIC_out_Q。用延迟后的基带信号与CIC滤波后的单载波相减，则可得去单载波后的同相路删减信号Subtract_I与去单载波后的正交路删减信号Subtract_Q。在这同时，扫频产生的本振信号进行延迟Wave_delay，产生延迟后的本振信号COS_delay与SIN_delay，再利用延迟后的本振信号SIN_delay与COS_delay，将相减后的信号Subtract_I与Subtract_Q上变频到原频率即可得最终需要的抗干扰后的信号：数字上变频同相路输出信号Duc_I和数字上变频正交路输出信号Duc_Q。

本实施例中，使用该抗干扰方法在卫星导航信号抗窄带干扰中能够具有多个方面的益处：首先，该抗干扰方法的适应性强，扫频时本振频率闭环控制，能够在更改应用需求时无需更改算法参数；其次，相较现有技术中的常规的方法，该方法在实现过程中的功耗低、所耗资源少；另外，现有技术中的常规方法不合适引用芯片，而该抗干扰方法可以适用于运用卫星导航芯片，而且非常适合于集成至卫星导航芯片。

实施例三：

本发明实施例提供的一种抗干扰单元，可以应用于卫星导航信号或卫星通信信号的抗窄带干扰方法中，如图7所示，抗干扰单元3包括：扫频模块31、下变频模块32、CIC滤波模块33、做差模块34以及上变频模块35。

作为本实施例的优选实施方式，扫频模块31用于对带干扰的信号进行扫频，得到干扰信号和本振信号的频率。其中，通过扫频模块31得到的本振信号可以为正交本振信号。

进一步，下变频模块32用于通过本振信号的频率，对带干扰的信号进行下变频处理，得到基带信号。具体的，下变频模块32用于将带干扰的信号与本振信号进行混频，对带干扰的信号进行正交下变频处理，获得零频基带信号。其中，基带信号包括基带同相信号与基带正交信号。

另外，CIC滤波模块33用于对基带信号进行CIC滤波，得到干扰信号。具体的，CIC滤波模块33用于对基带信号进行CIC滤波，从基带信号中分离提取出干扰信号。

需要说明的是，做差模块34用于将基带信号与干扰信号做差，得到去干扰的基带信号。其中，去干扰的基带信号包括去干扰后的同相路删减信号，以及去干扰后的正交路删减信号。

同样的，上变频模块35用于通过本振信号的频率，对去干扰的基带信号进行上变频处理，得到抗干扰的中频信号。具体的，上变频模块35用于将延迟后的本振信号与去干扰的基带信号进行混频，对去干扰的基带信号进行上变频处理，从而获得抗窄带干扰的中频信号。

本实施例中，抗干扰单元3可以为低功耗、低资源消耗的卫星导航信号抗窄带干扰装置，抗干扰单元3不仅能够提高通信接收设备或卫导接收设备的窄带干扰抑制能力，使设备获得较好的性能，而且在抗窄带干扰过程中消耗的资源较少，功耗较小。利用抗干扰单元3不仅可以提高卫星导航或卫星通信接收机、芯片的抗干扰能力，并能够显著降低抗干扰时的功耗。

实施例四：

本发明实施例提供的一种抗干扰系统，包括多个上述实施例三提供的抗干扰单元，如图8所示，抗干扰系统4可以包括三个抗干扰单元3。

在实际应用中，抗干扰系统4可以并行使用多个抗干扰单元3，从而实现抗多个窄带干扰的功能。

本发明实施例提供的抗干扰系统，与上述实施例提供的抗干扰方法以及抗干扰单元具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

本发明实施例所提供的单元以及系统，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，单元以及系统实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本发明实施例所提供的进行抗干扰方法的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种抗干扰方法，其特征在于，包括：

对带干扰的信号进行扫频，得到本振信号的频率；

通过所述本振信号的频率，对所述带干扰的信号进行下变频处理，得到基带信号；

对所述基带信号进行CIC滤波，得到干扰信号；

将所述基带信号与所述干扰信号做差，得到去干扰的基带信号；

通过所述本振信号的频率，对所述去干扰的基带信号进行上变频处理，得到抗干扰的中频信号；

所述通过所述本振信号的频率，对所述带干扰的信号进行下变频处理，得到基带信号，具体包括：

将所述带干扰的信号与所述本振信号进行混频，对所述带干扰的信号进行正交下变频处理，获得零频基带信号；

所述通过所述本振信号的频率，对所述去干扰的基带信号进行上变频处理，之前包括：对所述本振信号进行延迟，得到延迟后的本振信号，其中，延迟的周期数为CIC滤波与干扰信号提取过程所占的处理周期数；

所述通过所述本振信号的频率，对所述去干扰的基带信号进行上变频处理，得到抗干扰的中频信号，具体包括：所述延迟后的本振信号与所述去干扰的基带信号进行混频，对所述去干扰的基带信号进行上变频处理，获得抗窄带干扰的中频信号。

2.根据权利要求1所述的抗干扰方法，其特征在于，所述本振信号为正交本振信号。

3.根据权利要求1所述的抗干扰方法，其特征在于，所述基带信号包括基带同相信号与基带正交信号。

4.根据权利要求1所述的抗干扰方法，其特征在于，所述对所述基带信号进行CIC滤波，得到干扰信号，具体包括：

对所述基带信号进行CIC滤波，从所述基带信号中分离提取出干扰信号。

5.根据权利要求1所述的抗干扰方法，其特征在于，所述去干扰的基带信号包括：去干扰后的同相信号与去干扰后的正交信号。