CN107888523B - 一种基于自相关模型的信号对消处理系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于自相关模型的信号对消处理系统和方法。所述系统包括迭代降噪信道估计电路,用于在频域对混合接收信号中信道模型的特征响应进行估计,输出频域信道响应估计值,连接所述迭代降噪信道估计电路的自干扰重构电路,用于根据本地参考信号以及所述频域信道响应估计值,通过频率非联相参方法进行信号的频域重构,输出频域自干扰信号重构值,连接所述自干扰重构电路的自适应干扰抵消电路,用于对所述混合接收信号与所述频域自干扰信号重构值进行自相关特征矢量匹配运算,从所述混合接收信号中取出有用信号。该系统和方法利用本地参考信号和混合接收信号完成信号特征的非关联参数的自相关估计,能够有效地抑制噪声,提取出有用信号。
Description
技术领域
本发明涉及二次雷达信号侦收和干扰信号处理技术领域,尤其涉及一种基于自相关模型的信号对消处理系统和方法。
背景技术
雷达信号侦收和干扰信号处理技术,随着电子装备射频综合化程度的不断提高,许多频段相同、相近的功能项在物理上和逻辑上进行了一体化设计。技术的创新使得新装备具备体积轻、功耗低、性价比高等优点,因此综合化设计技术已成为一种不可阻挡的趋势。综合一体化设计为新装备带来性能优势的同时,也会滋生了一些新问题,尤其是自干扰问题。原来分布式装备,采用独立的设备安装在平台上不同位置,当其工作时,收、发信号在空域、时域有明显的区分度(如图1所示)。经过整合后由于在固定位置安装一套硬件,系统在工作时,收、发信号区分度很小,因此面临着严重的自干扰问题,即自身的发射信号会严重干扰正常的接收信号(如图2所示)。为了规避此类问题,通常采用收、发信号闭锁分时的工作方式来解决。即,当设备发送信号时,将系统的接收功能处于抑制状态。但是,这种方式限制了收、发同时工作能力,从而在某些情况下不能满足对实时性要求高的使用需求,尤其是要求收、发同时工作的系统。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供了一种基于自相关模型的信号对消处理系统,以通过综合化一体化设计来解决自干扰的问题,并同时满足收、发同时工作的要求。
本发明提供的基于自相关模型的信号对消处理系统,其特征在于,包括:
迭代降噪信道估计电路,其用于在频域对混合接收信号中信道模型的特征响应进行估计,输出频域信道响应估计值;
自干扰重构电路,其连接所述迭代降噪信道估计电路,用于根据本地参考信号以及所述频域信道响应估计值,通过频率非联相参方法进行信号的频域重构,输出频域自干扰信号重构值;
自适应干扰抵消电路,其连接所述自干扰重构电路,用于对所述混合接收信号与所述频域自干扰信号重构值进行自相关特征矢量匹配运算,从所述混合接收信号中取出有用信号。
根据本发明的实施例,上述迭代降噪信道估计电路包括:
载波同一化提取电路,其用于提取所述混合接收信号和本地参考信号的导频信息并进行缓存;
频域响应获取电路,其连接所述载波同一化提取电路,用于通过抽头递归复用法获取所述混合接收信号导频位置的频域信道响应;
虚子载波置零电路,其连接所述频域响应获取电路,用于对所述混合接收信号导频位置的频域信道响应进行重组扩展,完成载波置零;
时域降噪电路,其连接所述虚子载波置零电路,用于将载波置零后的频域信道响应转换到时域,在时域按照预置的功率阈值进行筛选降噪;
频域响应重构电路,其连接所述时域降噪电路,用于对时域降噪后的频域信道响应进行动态重构;
非线性插值电路,其连接所述频域响应重构电路,用于对重构后的频域信道响应进行非线性插值,获取数据位的频域信道响应估计值。
根据本发明的实施例,上述载波同一化提取电路包括FFT电路模块、IFFT电路模块、载波驯服模块、相位参数估计模块、第一矩阵计算器和第二矩阵计算器以及存储模块,其中:
所述IFFT电路模块的输入端接收所述混合接收信号,输出端连接所述载波驯服模块的输入端,所述载波驯服模块的输出端连接第一矩阵计算器的输入端,所述第一矩阵计算器的输出端连接所述存储模块的第一输入端,所述存储模块的第一输出端为所述载波同一化提取电路的第一输出端,用以输出;
所述FFT电路模块的输入端接收所述本地参考信号,输出端连接所述相位参数估计模块的输入端,所述相位参数估计模块的输出端连接第二矩阵计算器的输入端,所述第二矩阵计算器的输出端连接所述存储模块的第二输入端,所述存储模块的第二输出端为所述载波同一化提取电路的第二输出端,用以输出;
所述IFFT电路模块与所述FFT电路模块相连,所述载波驯服模块与所述相位参数估计模块相连,以通过信息交互实现联动参数估计。
根据本发明的实施例,上述FFT电路模块超前所述IFFT电路模块1024点数据,以实现归迭运算。
根据本发明的实施例,上述频域响应获取电路包括延迟缓存器、逆运算模块、复数乘法器、第一乘法器和第二乘法器以及除法器,其中:
所述延迟缓存器的输入端连接所述载波同一化提取电路的第一输出端,所述延迟缓存器的输出端连接所述逆运算模块的输入端,所述逆运算模块的第一输出端连接所述复数乘法器的第一输入端,所述复数乘法器的第二输入端连接所述载波同一化提取电路的第一输出端,所述复数乘法器的输出端连接所述除法器的输入端,所述除法器的输出端连接所述第二乘法器的第一输入端;
所述第一乘法器的第一输入端连接所述载波同一化提取电路的第二输出端,所述第一乘法器的第二输入端连接所述逆运算模块的第二输出端,所述第一乘法器的输出端连接所述第二乘法器的第二输入端;
所述第二乘法器的输出端为所述频域响应获取电路的输出端,用以输出所述混合接收信号导频位置的频域信道响应。
根据本发明的实施例,上述虚子载波置零电路用于:利用希尔伯特变换完成基带正交调制复信号到基带数据的实时转化,完成载波置零。
根据本发明的实施例,上述时域降噪电路包括IFFT转换模块和功率筛选模块,其中:
所述IFFT转换模块的输入端连接所述虚子载波置零电路的输出端,所述IFFT转换模块的输出端连接所述功率筛选模块的输入端,所述功率筛选模块的输出端为所述时域降噪电路的输出端。
根据本发明的实施例,上述频域响应重构电路包括FFT转换模块和频域重构模块,其中:
所述FFT转换模块的输入端连接所述时域降噪电路的输出端,所述FFT转换模块的输出端连接所述频域重构模块的输入端,所述频域重构模块的输出端连接所述时域降噪电路的所述IFFT转换模块的输入端,以通过迭代运算逐次衰减干扰值;其中,所述FFT转换模块的输出端为所述频域响应重构电路的输出端。
根据本发明的实施例,上述非线性插值电路包括过非线性均衡模块和频域插值器,其中:
所述非线性均衡模块的输入端和所述频域插值器的第一输入端均连接所述频域响应重构电路的输出端,所述非线性均衡模块的输出端连接所述频域插值器的第二输入端,所述频域插值器的输出端为所述非线性插值电路的输出端。
本发明还提供一种利用上述基于自相关模型的信号对消处理系统进行信号对消处理方法,其中包括以下步骤:
在频域对混合接收信号中信道模型的特征响应进行估计,输出频域信道响应估计值;
根据本地参考信号以及所述频域信道响应估计值,通过频率非联相参方法进行信号的频域重构,输出频域自干扰信号重构值;
对所述混合接收信号与所述频域自干扰信号重构值进行自相关特征矢量匹配运算,从所述混合接收信号中取出有用信号。
与现有技术相比,上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:
本发明的优点在于根据二次雷达通信的特点提出了一种基于本地自相关模型的信号对消处理系统和方法,该系统和方法利用本地参考信号和混合接收信号完成信号特征的非关联参数的自相关估计,从而能够有效地抑制噪声,提取有用信号,本发明特别适用二次雷达的抗干扰信号处理设计,且核心电路在单片FPGA上编程实现,使用灵活,扩展性强。
本发明设计的系统的迭代降噪信道估计电路,在频域处理可获得比现有就技术更高的频谱效率,适用于时变和突变信道。
本发明设计的系统的迭代降噪信道估计电路,采用了多重迭代的方式进行重组和降噪,可以有效解决时间域能量扩散的问题。
本发明设计的系统的迭代降噪信道估计电路包括载波同一化提取电路,该电路完成了对混合信号特征参数特取,完成频率等关键非关联参数的匹配,在时、频域同时进行载波驯服与参数迭代,通过二维矩阵运算器,实时统计不同维度的频率信息,最后利用RAM进行置信度标号排序,输出关联参数特征匹配序列。
本发明设计的系统的迭代降噪信道估计电路包括频域响应获取电路,该电路通过抽头递归复用法,利用时间累积方式,提高频率信号的幅度线性值,排序出幅度和频率对应的离散关系,保证子载波信道估计特征的精确性。
本发明设计的系统的迭代降噪信道估计电路还包括虚子载波置零电路,该电路通过希尔伯特变化完成了子载波集从载波到基带的实时变换。
本发明设计的系统的迭代降噪信道估计电路还包括时域降噪电路,采用了频域迭代及功率抽样筛选电路,能够逐次衰减干扰值,同时可通过外部干扰预置功率阈值,克服突发干扰。
本发明设计的系统的迭代降噪信道估计电路还包括非线性插值均衡电路,结合频域插值器,可以动态构造干扰信号的信道估计值。
本发明设计的系统的自干扰重构电路,采用了基于本地参考码的自干扰重构电路,能够通过自相关完成干扰信号的初次分选。
本发明设计的系统的自适应干扰抵消电路,采用了二次相关方式,能够直接回复出混合信号中的有用信号。
本发明的其它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可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例共同用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1示出了现有技术的分布式设备的工作方式的示意图;
图2示出了现有技术的综合化设备的工作方式的示意图;
图3示出了本发明实施例一的基于自相关模型的信号对消处理系统的组成结构示意图;
图4a示出了本发明实施例一的基于自相关模型的信号对消处理系统的迭代降噪信道估计电路的前半部分的组成结构示意图;
图4b示出了本发明实施例一的基于自相关模型的信号对消处理系统的迭代降噪信道估计电路的后半部分的组成结构示意图;
图5示出了本发明实施例一的基于自相关模型的信号对消处理系统的迭代降噪信道估计电路中的时域降噪电路进行时域降噪的时序仿真示意图;
图6示出了应用了本发明的基于自相关模型的信号对消处理方法的系统译码误码率册数图;
图7示出了没有应用本发明的基于自相关模型的信号对消处理方法的系统译码误码率册数图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
实施例一
图3是本发明提供的基于自相关模型的信号对消处理系统的组成结构框图。如图3所示,该系统主要由迭代降噪信道估计电路100、自干扰重构电路200和自适应干扰抵消电路300构成。所述迭代降噪信道估计电路100在频域对混合接收信号中信道模型的特征响应进行估计,输出频域信道响应估计值;所述自干扰重构电路200连接所述迭代降噪信道估计电路100,根据本地参考信号以及所述迭代降噪信道估计电路100提供的频域信道响应估计值,通过频率非联相参方法进行信号的频域重构,输出频域自干扰信号重构值;所述自适应干扰抵消电路300连接所述自干扰重构电路200,对混合接收信号与所述自干扰重构电路提供的频域自干扰信号重构值进行自相关特征矢量匹配运算,以从混合接收信号中取出有用信号。
如图4a和4b所示,所述迭代降噪信道估计电路100主要包括载波同一化提取电路110、频域响应获取电路120、虚子载波置零电路130、时域降噪电路140、频域响应重构电路150和非线性插值电路160。其中,图4a示出了迭代降噪信道估计电路100的前半部分,包括载波同一化提取电路110、频域响应获取电路120;图4b示出了迭代降噪信道估计电路100的后半部分,包括虚子载波置零电路130、时域降噪电路140、频域响应重构电路150和非线性插值电路160。所述频域响应获取电路120的输出端连接至所述虚子载波置零电路130的输入端。
一般而言,在二次雷达领域,当自干扰信号带宽比较大时,自干扰信道中的多径非常丰富,若使用传统时域参数估计修正幅度、相位、时延的方法,可实现性差。因此,本发明采用自相关模型的对消处理方法进行自干扰抑制,从而能够获得更高的频谱效率,且具有实时性,可适用于时变信道。
下面通过图4a和4b所示的实施例详细地说明迭代降噪信道估计电路100中各电路模块的组成连接以及工作方法。
载波同一化提取电路110。该电路主要用于对混合接收信号的特征参数进行提取,完成频率等关键非关联参数的匹配,在时域和频域同时进行载波驯服与参数迭代,通过二维矩阵运算器统计不同维度的频率信息,最后利用RAM进行置信度标号排序,输出关联参数特征匹配序列。具体地:
一方面,混合接收信号进入载波同一化提取电路110中的IFFT电路模块111,通过2048点定阶抽头运算,完成载波的逆参数估计;另一方面,本地参考信号进入FFT电路模块112,通过3072点定阶抽头运算,一边完成信号的归迭运算,一边优化出载波参数。在此需要说明的是,在同一时刻FFT电路模块112的数据需要保持比IFFT电路模块111的数据多1024点。IFFT电路模块111与FFT电路模块112在每个时钟节拍完成信息交互,并对功率和频率参数进行动态评估计算。其中,信息交互运算表达式为
IFFT[1]2=FFT[1024]2+IFFT[2048]2
式中,IFFT[1]是指1点傅里叶逆变换,FFT[1024]是指1024点傅里叶变换,IFFT[2048]是指2048点傅里叶逆变换。其中1、1024和2048是相对值。
载波驯服模块113,在时钟节拍下,载波驯服模块113对前级IFFT电路模块111输出的载波参数进行分次逼近运算,通过多次迭代运算保持载波频率的同秩度逼近单位值,在驯服情况下,载波驯服模块113与相位参数估计模块114交互数据,相位参数估计模块114在时域上进行相位跟踪,并输出二维度的相位参数估计值反馈给载波驯服模块113,具体的运算表达式为
XF=XF+PHE2-PHE[32]
式中,XF代表驯服参数,PHE代表相位参数,PHE[32]是一个循环移位寄存器,PHE2先从PHE[1]流进,最后从PHE[32]流出。利用此种方法,求解出的驯服参数十分平滑,自适应能力强,在高、低电平下,都可以很好的区分相关值和噪声值。
计算器模块115和116是两个二维矩阵计算器。其中,计算器模块115的矩阵所代表的维度为频率和序号,计算器模块116的矩阵所代表的维度为相位和序号。计算器模块115用于对序号编列的频率进行秩运算,计算器模块116用于对序号编列的相位进行转置运算。两个矩阵的数据,先缓存,然后根据幅度大小进行置信度排序,并编列对应序号,使其和幅度值保持对应关系,然后存储在存储模块117中。优选地,存储模块117设计成双口RAM,以便能够同时支持并发端口对数据的高效读取,同时读取两个矩阵中的数据。
频域响应获取电路120,由于干扰信号中可能有多重虚子载波存在,这会导致信道估计不能确定所有子载波。如果按照现有技术简单地把虚子载波位置的信道估计设置为常规值,会导致时间域上的能量扩散,从而造成时域脉冲响应失真,因此本发明构建了如图4a所示的频域响应获取电路120。该电路主要是通过抽头递归复用法,利用时间累积方式,提高频率信号的幅度线性值,排序出幅度和频率对应的离散关系,从而保证子载波信道估计特征的精确性。
如图4a所示,载波同一化提取电路110的存储模块117输出的信号首先进入一个延时缓存器121,在该延时缓存器121中按照对应的序列号进行编组排序,然后按序列号从大到小的顺序取出对应的幅度数据和频率数据,然后通过一个逆运算模块122,完成幅度和频率的加权系数分配,计算出的分配值分别提供给复数乘法器123和第一实数乘法器124。具体的逆运算表达式为
式中,f代表频率,f1、f2、f3的下标是指排序后的第1、2、3个频段;φ代表相位,Φ1、Φ2、Φ3是与f1、f2、f3对应的3个相位;k11等代表本地码预置值。
其中,复数乘法器123用于完成相位参数的自相关,第一实数乘法器124用于完成频率参数的自相关。复数乘法器123输出的结果通过实数除法器125进行倒置共轭操作,经归一化后输出本地参数相位,该相位再与第一实数乘法器124输出的结果通过第二实数乘法器126进行二次相乘,从而完成载波信号搬移,实现载波归集,形成虚子载波集合体,获取频率响应。
在具体实施过程中,为了节约除法器开销,降低电路成本,优选地将复数除法拆分为实数除法和复数乘法,并通过乒乓操作对实数除法器和乘法器作复用。具体地,导频信息频率Y通过延时缓存器121延迟一个时钟节拍,对虚部取反求得其共轭Y*,然后将Y*送入乘法器与导频信息幅度X相乘得到XY*。将Y*与Y送入复数乘法器相乘得到YY*,并通过1除以复数乘法器输出的YY*求得YY*的倒数。最后将XY*与YY*的倒数送入乘法器相乘,得到混合接收信号子载波的频域信号响应估计值。
虚子载波置零电路130,该电路主要是把子载波集按频率优选方式进行零频变换,直接把各个归一化的子载波集映射到基带信号,从而为后续功率估算提供实时参数。每一个子载波对应一个频段,可以利用希尔伯特变换完成基带正交调制复信号到基带数据的实时转化。在零频变化过程中,输出信号要通过FIR高通滤波器(图中未示出),滤除直流分量,滤波结果会提供给后续的时域降噪电路140的功率筛选模块142。
时域降噪电路140,该电路主要用于对时域信号进行滤波,筛选出不满足预置功率要求的干扰信号。具体地,时域降噪电路140接收虚子载波置零电路130提供的虚子载波置零后的频域响应,将其送入IFFT转换模块141转换到时域,获得有噪时域脉冲响应。由于大部分功率集中在少量的时域样值点上,因此通过将有噪时域脉冲响应功率低于门限的样值点置零,只选择高于门限的几条径,能够进一步抑制噪声。为此,本发明设置功率筛选模块142。功率筛选模块142将筛选结果(如图5所示)提供给后续的频域响应重构电路150的FFT转换模块151转换到频域。其中,功率筛选模块142的门限值可以根据抗干扰需求由外部动态调节,以便解决在某些特殊情况下干扰样式突发的情况。在本实施例中,功率筛选模块142的门限值T优选地设置成T=1/256。
频域响应重构电路150,该电路主要是配合时域降噪电路140利用递归迭代方法来完成有用信号的抽取。其中,频域响应重构电路150的每个分组FFT转换模块151都要进行循环的功率估计及序列抽取操作。其中,抽样的判决条件可以通过从外部输入阈值条件来决定,满足阈值条件的信号可以反馈回时域降噪电路140的IFFT转换模块141的输入端,流入到下次递归运算中,同时满足阈值条件的信号还提供给后续的非线性插值电路160进行数据拟合。
非线性插值电路160,由于基于载波参数抽样数值,所以信道估计需要进行插值才能得到有效数据位的信道估计。为此,本发明在频域进行非线性插值。经过非线性均衡模块161抽取迭代后每步输出的子载波频域响应估计值串行送入频域插值器162,当检测到新的频域响应输入时更新插值参数。插值参数可以通过两个相邻导频子载波信道估计值的插值除以子载波的间隔得到。由于本系统属于二次雷达,系统间隔可以优选地设置为恒定的值,例如12,因此可以采用乘法器。频域插值器的输出值的更新为当前插值参数加上一个输出值,每一次插值参数更新输出12个插值。最后将插值后的1024个信道响应估计值提供给后续的自干扰重构电路200。
自干扰重构电路200,根据关系R=HB,其中R为混合接收信号,H为迭代降噪信道估计电路100输出的信道响应估计值,B为本地参考信号,将迭代降噪信道估计电路100输出的信道响应估计值H与本地参考信号B送入自干扰重构电路200中的复数乘法器(图中未示出)相乘,得到频域自干扰信号重构值,提供给后续的自适应干扰抵消电路300进行抵消处理。
自适应干扰抵消电路300,由于信道参数变化的多样性,信道响应估计值存在或大或小的误差,而这种误差随着时间的推移会形成累积效应,严重影响通信质量。因此为了提高自干扰消除的性能和稳定性,本发明采用一种能够实时跟踪信道变化的自适应干扰抵消方法:将FFT后混合接收信号R与自干扰重构信号相减得到其中T为目标信号,N为热噪声,Dr为残余自干扰信号。由于目标信号与自干扰信号互不相关,因此相对于Dr来说,T+N可视为均值为0,方差为PT+δ2的高斯白噪声,其中PT为目标信号功率,δ2为噪声功率。将重构信号送入一个自适应滤波器,w(n)为第n个时刻自适应滤波器抽头加权系数,最后送入减法器与混合接收信号R相减,得到n个时刻的减法器输出值为了提高自干扰抵消效果,在此应使残余自干扰信号的功率最小,即min[PDr(n)]=eT(n)e(n)Λ(n),其中e(n)为自适应滤波器输出值与混合信号相减后的第n个时刻的残余自干扰,Λ(n)=diag(λn-1,…,λ,1),λ为遗忘因子。由此可以求解出自适应滤波器加权系数通过减法器输出的值不断调整w(n)以尽量减小残余自干扰信号对对消结果的影响,最终输出工程上可接受的有用信号。
上述方法已经成功应用到综合一体化的二次雷达系统中,系统性能显著提升。图6和图7分别是分别在不利用和利用本发明的情况下的系统译码误码率册数图,从图中可以看出图7的测试结果明显优于图6,指标提升1个数量级。
本发明主要应用在二次雷达综合化设计领域,同时也可以应用在需要高集成化设计的广播电视传输等领域,采用相同的传播介质和设备,在同一频率和同一时间收发信号,相对于现有的分时系统能显著提高频率资源的利用率,并且实时性高,具有广阔的应用前景。
虽然本发明所公开的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种基于自相关模型的信号对消处理系统,其特征在于,包括:
迭代降噪信道估计电路,其用于在频域对混合接收信号中信道模型的特征响应进行估计,输出频域信道响应估计值;
自干扰重构电路,其连接所述迭代降噪信道估计电路,用于根据本地参考信号以及所述频域信道响应估计值,通过频率非联相参方法进行信号的频域重构,输出频域自干扰信号重构值;
自适应干扰抵消电路,其连接所述自干扰重构电路,用于对所述混合接收信号与所述频域自干扰信号重构值进行自相关特征矢量匹配运算,从所述混合接收信号中取出有用信号。
2.根据权利要求1所述的基于自相关模型的信号对消处理系统,其特征在于,所述迭代降噪信道估计电路包括:
载波同一化提取电路,其用于提取所述混合接收信号和本地参考信号的导频信息并进行缓存;
频域响应获取电路,其连接所述载波同一化提取电路,用于通过抽头递归复用法获取所述混合接收信号导频位置的频域信道响应;
虚子载波置零电路,其连接所述频域响应获取电路,用于对所述混合接收信号导频位置的频域信道响应进行重组扩展,完成载波置零;
时域降噪电路,其连接所述虚子载波置零电路,用于将载波置零后的频域信道响应转换到时域,在时域按照预置的功率阈值进行筛选降噪;
频域响应重构电路,其连接所述时域降噪电路,用于对时域降噪后的频域信道响应进行动态重构;
非线性插值电路,其连接所述频域响应重构电路,用于对重构后的频域信道响应进行非线性插值,获取数据位的频域信道响应估计值。
3.根据权利要求2所述的基于自相关模型的信号对消处理系统,其特征在于,所述载波同一化提取电路包括FFT电路模块、IFFT电路模块、载波驯服模块、相位参数估计模块、第一矩阵计算器和第二矩阵计算器以及存储模块,其中:
所述IFFT电路模块的输入端接收所述混合接收信号,输出端连接所述载波驯服模块的输入端,所述载波驯服模块的输出端连接第一矩阵计算器的输入端,所述第一矩阵计算器的输出端连接所述存储模块的第一输入端,所述存储模块的第一输出端为所述载波同一化提取电路的第一输出端,用以输出;
所述FFT电路模块的输入端接收所述本地参考信号,输出端连接所述相位参数估计模块的输入端,所述相位参数估计模块的输出端连接第二矩阵计算器的输入端,所述第二矩阵计算器的输出端连接所述存储模块的第二输入端,所述存储模块的第二输出端为所述载波同一化提取电路的第二输出端,用以输出;
所述IFFT电路模块与所述FFT电路模块相连,所述载波驯服模块与所述相位参数估计模块相连,以通过信息交互实现联动参数估计。
4.根据权利要求3所述的基于自相关模型的信号对消处理系统,其特征在于:
所述FFT电路模块超前所述IFFT电路模块1024点数据,以实现归迭运算。
5.根据权利要求2所述的基于自相关模型的信号对消处理系统,其特征在于,所述频域响应获取电路包括延迟缓存器、逆运算模块、复数乘法器、第一乘法器和第二乘法器以及除法器,其中:
所述延迟缓存器的输入端连接所述载波同一化提取电路的第一输出端,所述延迟缓存器的输出端连接所述逆运算模块的输入端,所述逆运算模块的第一输出端连接所述复数乘法器的第一输入端,所述复数乘法器的第二输入端连接所述载波同一化提取电路的第一输出端,所述复数乘法器的输出端连接所述除法器的输入端,所述除法器的输出端连接所述第二乘法器的第一输入端;
所述第一乘法器的第一输入端连接所述载波同一化提取电路的第二输出端,所述第一乘法器的第二输入端连接所述逆运算模块的第二输出端,所述第一乘法器的输出端连接所述第二乘法器的第二输入端;
所述第二乘法器的输出端为所述频域响应获取电路的输出端,用以输出所述混合接收信号导频位置的频域信道响应。
6.根据权利要求2所述的基于自相关模型的信号对消处理系统,其特征在于:
所述虚子载波置零电路用于:利用希尔伯特变换完成基带正交调制复信号到基带数据的实时转化,完成载波置零。
7.根据权利要求2所述的基于自相关模型的信号对消处理系统,其特征在于,所述时域降噪电路包括IFFT转换模块和功率筛选模块,其中:
所述IFFT转换模块的输入端连接所述虚子载波置零电路的输出端,所述IFFT转换模块的输出端连接所述功率筛选模块的输入端,所述功率筛选模块的输出端为所述时域降噪电路的输出端。
8.根据权利要求7所述的基于自相关模型的信号对消处理系统,其特征在于,所述频域响应重构电路包括FFT转换模块和频域重构模块,其中:
所述FFT转换模块的输入端连接所述时域降噪电路的输出端,所述FFT转换模块的输出端连接所述频域重构模块的输入端,所述频域重构模块的输出端连接所述时域降噪电路的所述IFFT转换模块的输入端,以通过迭代运算逐次衰减干扰值;其中,所述FFT转换模块的输出端为所述频域响应重构电路的输出端。
9.根据权利要求2所述的基于自相关模型的信号对消处理系统,其特征在于,所述非线性插值电路包括过非线性均衡模块和频域插值器,其中:
所述非线性均衡模块的输入端和所述频域插值器的第一输入端均连接所述频域响应重构电路的输出端,所述非线性均衡模块的输出端连接所述频域插值器的第二输入端,所述频域插值器的输出端为所述非线性插值电路的输出端。
10.一种利用如权利要求1至9中任意一项所述的基于自相关模型的信号对消处理系统进行信号对消处理方法,其中包括以下步骤:
在频域对混合接收信号中信道模型的特征响应进行估计,输出频域信道响应估计值;
根据本地参考信号以及所述频域信道响应估计值,通过频率非联相参方法进行信号的频域重构,输出频域自干扰信号重构值;
对所述混合接收信号与所述频域自干扰信号重构值进行自相关特征矢量匹配运算,从所述混合接收信号中取出有用信号。
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