CN109639318B - 航空通信干扰脉冲的消除方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

航空通信干扰脉冲的消除方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN109639318B CN201910045704.3A CN201910045704A CN109639318B CN 109639318 B CN109639318 B CN 109639318B CN 201910045704 A CN201910045704 A CN 201910045704A CN 109639318 B CN109639318 B CN 109639318B
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Abstract

本申请实施例提供一种航空通信干扰脉冲的消除方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：对所述原始信号进行预处理，获得所述干扰脉冲信号的脉冲序列；对所述原始信号进行采样得到多个采样序列，所述多个采样序列中每个采样序列的长度与所述脉冲序列的长度相同；根据所述多个采样序列中每个采样序列和所述脉冲序列，确定所述有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息；根据所述相关性信息，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。本实施例提供的方法能够解决现有技术中的干扰消除方法无法有效应用于LDACS系统，同时无法保证LDACS系统的性能的问题。

Description

航空通信干扰脉冲的消除方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请实施例涉干扰信号消除技术领域，尤其涉及一种航空通信干扰脉冲的消除方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
L波段数字航空通信系统(L-band Digital Aeronautical CommunicationsSystem，LDACS)是一种基于正交频分复用技术而设计的航空通信系统，能保证飞机与飞机之间，以及飞机与地面之间数据通信的高效性与可靠性。
LDACS系统工作在L波段(960—1164MHz)上，但是这一频段主要被导航测距系统(Distance Measuring Equipment，DME)占用。为节省频谱资源，LDACS系统采用频段非连续内插技术，将工作频段设置在相邻DME信号频段间。
LDACS系统在实际工作中，LDACS信号通常被DME发射的测距高斯脉冲对所干扰，且DME信号(即为干扰脉冲信号)对LDACS的影响通常描述为时域上的加性干扰，现有的干扰消除方法无法有效应用于LDACS系统，同时无法保证LDACS系统的性能。
发明内容
本申请实施例提供一种航空通信干扰脉冲的消除方法、装置、设备及存储介质，以克服现有技术中的干扰消除方法无法有效应用于LDACS系统，同时无法保证LDACS系统的性能的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种航空通信干扰脉冲的消除方法，包括：
接收原始信号，所述原始信号包括有效信号和干扰脉冲信号；
对所述原始信号进行预处理，获得所述干扰脉冲信号的脉冲序列；
对所述原始信号进行采样得到多个采样序列，所述多个采样序列中每个采样序列的长度与所述脉冲序列的长度相同；
根据所述多个采样序列中每个采样序列和所述脉冲序列，确定所述有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息；
根据所述相关性信息，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。
在一种可能的设计中，所述对所述原始信号进行预处理，获得所述干扰脉冲信号的脉冲序列，包括：
根据接收所述原始信号时的接收时间和所述干扰脉冲信号的预设脉冲波形函数，生成本地脉冲信号，所述本地脉冲信号为幅值为1的干扰脉冲信号；
根据所述有效信号的预设采样频率，对所述本地脉冲信号进行采样，得到有限长本地脉冲序列，将所述有限长本地脉冲序列作为所述干扰脉冲信号的脉冲序列。
在一种可能的设计中，所述对所述原始信号进行采样得到多个采样序列，包括：
将所述原始信号的每个信号均作为采样点的起点，分别对所述原始信号进行采样，得到所述原始信号的多个采样序列。
在一种可能的设计中，所述根据所述多个采样序列中每个采样序列和所述脉冲序列，确定所述有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息，包括：
计算所述脉冲序列的自协方差；
计算所述多个采样序列中每个采样序列分别与所述脉冲序列的互协方差，得到每个所述采样序列与所述脉冲序列的互协方差；
计算每个所述互协方差分别与所述自协方差的比值，得到每个所述互协方差分别与所述自协方差的比值，每个所述比值为所述有效信号和所述干扰脉冲信号的相关性信息。
在一种可能的设计中，所述根据所述相关性信息，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号，包括：
根据所述相关性信息，通过中位数时域滤波法，提取所述多个采样序列中每个采样序列对应的所述干扰脉冲信号的幅度；
根据所述干扰脉冲信号的幅度和所述脉冲序列，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：
将每个所述比值存储至预设结果链表中；
所述通过中位数时域滤波法，提取所述多个采样序列中每个采样序列对应的所述干扰脉冲信号的幅度，包括：
将所述预设结果链表中小于0的比值置零，得到更新后的第一结果链表；
获得所述预设结果链表中所有比值的中位数，将所述中位数作为所述归一化互协方差的估计值；
判断所述估计值是否为0，若所述估计值不为0，则将所述更新后的第一结果链表中各个比值均减去所述中位数，获得更新后的第二结果链表，再将所述更新后的第二结果链表中小于0的比值置零，得到更新后的第三结果链表，将所述更新后的第三结果链表作为所述更新后的第一结果链表；
若所述估计值为0，则将所述更新后的第一结果链表中各个比值作为所述多个采样序列中每个采样序列对应的所述干扰脉冲信号的幅度。
在一种可能的设计中，所述根据所述干扰脉冲信号的幅度和所述脉冲序列，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号，包括：
将所述脉冲序列与所述干扰脉冲信号的各个幅度做乘积计算，得到所述干扰脉冲信号；
将所述原始信号减去所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。
第二方面，本申请实施例提供一种航空通信干扰脉冲的消除装置，包括：
原始信号接收模块，用于接收原始信号，所述原始信号包括有效信号和干扰脉冲信号；
预处理模块，用于对所述原始信号进行预处理，获得所述干扰脉冲信号的脉冲序列；
采样模块，用于对所述原始信号进行采样，得到多个采样序列，所述多个采样序列中每个采样序列的长度与所述脉冲序列的长度相同；
相关性信息获得模块，用于根据所述多个采样序列中每个采样序列和所述脉冲序列，确定所述有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息；
有效信号获得模块，用于根据所述相关性信息，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。
第三方面，本申请实施例提供一种航空通信干扰脉冲的消除设备，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的航空通信干扰脉冲的消除方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的航空通信干扰脉冲的消除方法。
本实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法、装置、设备及存储介质，先接收原始信号，该原始信号包括有效信号和干扰脉冲信号，再通过对所述原始信号进行预处理，获得所述干扰脉冲信号的脉冲序列，然后根据获得的脉冲序列的长度，对所述原始信号进行采样，得到多个与所述脉冲序列长度相同的采样序列，再根据每个采样序列和脉冲序列，确定有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息，从而得到有效信号和干扰脉冲信号的关联性，最后根据相关性信息，消除原始信号中的所述干扰脉冲信号，最终得到所述有效信号。本方案在消除方法中通过确定原始信号中有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息，再通过相关性信息实现干扰脉冲信号的消除，以减少对有效信号的影响，从而降低LDACS系统的误码率。本方案能够有效应用于LDACS系统，同时保证LDACS系统的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法的流程示意图；
图2为本申请另一实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法的流程示意图；
图3为本申请又一实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法的流程示意图；
图4为本申请再一实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法的流程示意图；
图5为本申请又一实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法的流程示意图；
图6为本申请又一实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除装置的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本申请实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法的流程示意图，本实施例的执行主体可以为终端，也可以为服务器，本实施例此处对执行主体不做限定。
参见图1，所述航空通信干扰脉冲的消除方法，包括：
S101、接收原始信号，所述原始信号包括有效信号和干扰脉冲信号。
其中，原始信号为包含有效信号和干扰脉冲信号的混合信号，有效信号为LDACS信号，干扰脉冲信号为DME信号。
实际应用中，本实施例的执行主体可以为LDACS系统的接收机，用于航空空地通信的干扰脉冲的消除。在触发接收机开始信号后，接收机接收原始信号，同时记录接收所述原始信号的时间，开始对原始信号进行本地处理。也可以是服务器接收原始信号，对原始信号进行预处理，处理精度高。
S102、对所述原始信号进行预处理，获得所述干扰脉冲信号的脉冲序列。
本实施例中，对所述原始信号进行预处理，且预处理只需要进行一次，将预处理的结果即干扰脉冲信号的脉冲序列输入接收机或传送至服务器，即接收机或服务器在获得预处理的结果后进行存储，在后续接收到原始信号后，可以直接采用该预处理的结果即干扰脉冲信号的脉冲序列，无需再进行重复的预处理过程。
S103、对所述原始信号进行采样得到多个采样序列，所述多个采样序列中每个采样序列的长度与所述脉冲序列的长度相同。
本实施例中，在获得脉冲序列后，得到脉冲序列的长度，根据脉冲序列的长度，对原始信号进行采样得到多个与所述脉冲序列的长度相同的采样序列，这里多个与所述脉冲序列的长度相同的采样序列即为多个采样序列中每个采样序列的长度与所述脉冲序列的长度相同。选取每个采样序列的长度与所述脉冲序列的长度相同，便于确定每个采样序列与脉冲序列的关系。
S104、根据所述多个采样序列中每个采样序列和所述脉冲序列，确定所述有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息。
本实施例中，根据每个采样序列和脉冲序列，通过函数关系，例如，每个采样序列分别与脉冲序列的协方差，脉冲序列的自协方差，根据协方差和自协方差作比，确定所述有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息，从而获得有效信号和干扰脉冲信号的影响关系，
S105、根据所述相关性信息，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。
本实施例中，利用干扰脉冲信号(DME信号)的强自相关性与相对有效信号(LDACS信号)的弱互相关性，在得到干扰脉冲信号和有效信号的相关性信息后，可以采用时域滤波函数，将干扰脉冲信号消除，在消除干扰的同时也降低时域滤波函数本身对有效信号的影响。
本实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法，先接收原始信号，该原始信号包括有效信号和干扰脉冲信号，再通过对所述原始信号进行预处理，获得所述干扰脉冲信号的脉冲序列，然后根据获得的脉冲序列的长度，对所述原始信号进行采样，得到多个与所述脉冲序列长度相同的采样序列，再根据每个采样序列和脉冲序列，确定有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息，从而得到有效信号和干扰脉冲信号的关联性，最后根据相关性信息，消除原始信号中的所述干扰脉冲信号，最终得到所述有效信号。本方案在消除方法中通过确定原始信号中有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息，再通过相关性信息实现干扰脉冲信号的消除，以减少对有效信号的影响，从而降低LDACS系统的误码率。本方案能够有效应用于LDACS系统，同时保证LDACS系统的性能。
图2为本申请另一实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法的流程示意图，本实施例在图1所述实施例的基础上，本实施例对步骤S102进行了详细说明。如图2所示，所述对所述原始信号进行预处理，获得所述干扰脉冲信号的脉冲序列，包括：
S201、根据接收所述原始信号时的接收时间和所述干扰脉冲信号的预设脉冲波形函数，生成本地脉冲信号，所述本地脉冲信号为幅值为1的干扰脉冲信号。
本实施例中，在接收所述原始信号的同时，记作接收时间t，也为业务请求时间即开始对原始信号进行干扰信号消除。其中，预设脉冲波形函数是由干扰脉冲信号的已知的多个信号点的坐标构成的，根据接收时间和所述干扰脉冲信号的预设脉冲波形函数，得到本地脉冲信号模型为：
Figure BDA0001949088350000081
其中，a和d均为常数，a＝4.5*1011，d＝12*10-6。
根据所述本地脉冲信号模型，能够得到幅值为1的干扰脉冲信号。
S202、根据所述有效信号的预设采样频率，对所述本地脉冲信号进行采样，得到有限长本地脉冲序列，将所述有限长本地脉冲序列作为所述干扰脉冲信号的脉冲序列。
本实施例中，根据所述有效信号的预设采样频率，如果是执行主体为接收机的本地处理，则预设采样频率存储在接收机中，如果是执行主体为服务器的远程处理，则预设采样频率存储在服务器中，无论是哪个执行主体，在使用预设采样频率时直接调用即可。根据LDACS信号的采样频率，对本地脉冲信号的一个完整双脉冲进行采样，得到有限长本地脉冲序列r[k]，其中，k表示本地脉冲信号的采样点，则r[k]中的序列值为一个完整双脉冲对应的多个采样点的本地脉冲信号，r[k]的序列长度即干扰脉冲信号的脉冲序列的长度为N。根据干扰脉冲信号的脉冲序列，可以确定干扰脉冲信号的强自相关性，可以精确地确定干扰信号在原始信号中的干扰性能。
在一种可能的设计中，在上述实施例的基础上，例如，在图2所示实施例的基础上，本实施例对步骤S103的具体实现过程进行了详细说明。所述对所述原始信号进行采样得到多个采样序列，包括：
将所述原始信号的每个信号均作为采样点的起点，分别对所述原始信号进行采样，得到所述原始信号的多个采样序列。
本实施例中，为了对原始信号的每个信号进行干扰消除，需将原始信号的每个信号均作为采样点的起点，直至采集完所述原始信号的所有采样序列，实现对原始信号无漏缺信号的干扰处理。其中，根据上述干扰脉冲信号的脉冲序列的长度为N，对所述原始信号进行采样，能够得到多个长度为N的采样序列sT[k]，由于DME信号对LDACS信号的影响通常描述为时域上的加性干扰，则可以得到原始信号＝有效信号+干扰脉冲信号，即sT＝yT[k]+Ar[k]，其中，A表示实际干扰信号的幅度即为所述干扰脉冲信号的幅度；yT[k]为有效信号(LDACS信号)，即干扰消除的目标。
图3为本申请又一实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法的流程示意图，本实施例在图1或图2实施例的基础上，本实施例对S104的具体实现过程进行了详细说明。如图3所示，所述根据所述多个采样序列中每个采样序列和所述脉冲序列，确定所述有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息，包括：
S301、计算所述脉冲序列的自协方差；
S302、计算所述多个采样序列中每个采样序列分别与所述脉冲序列的互协方差，得到每个所述采样序列与所述脉冲序列的互协方差；
S303、计算每个所述互协方差分别与所述自协方差的比值，得到所述每个所述互协方差分别和所述自协方差的比值，每个所述比值为所述有效信号和所述干扰脉冲信号的相关性信息。
本实施例中，做相关性分析时，可以通过接收机调用相关性分析模块进行分析，也可以通过服务器远程分析。选取接收的原始信号的总长度为M，选取原始信号的第一个信号为第一个采样点，同时以第一个采样点为起点，截取所述原始信号，形成多个采样序列，其中，第K个采样点需满足的条件为：K<＝M-N+1，其中，N为多个采样序列中的每个采样序列的长度即为干扰脉冲序列的长度。
具体地，根据所述脉冲序列r[k]，计算所述脉冲序列的自协方差Cov(r,r)为：
Figure BDA0001949088350000091
根据所述脉冲序列r[k]和yT[k]，计算每个所述采样序列与所述脉冲序列的互协方差Cov(sT,r)为：
Figure BDA0001949088350000092
其中，
Figure BDA0001949088350000093
即为
Figure BDA0001949088350000094
为r[k]序列的算术平均值，
Figure BDA0001949088350000095
即为
Figure BDA0001949088350000096
为yT[k]序列的算术平均值。
根据每个所述互协方差Cov(sT,r)和所述自协方差Cov(r,r)，计算每个所述互协方差分别与所述自协方差的比值rateT为：
Figure BDA0001949088350000101
由比值rateT＝A+θT可以得知，比值公式rateT＝A+θT中包含了所述干扰脉冲信号的幅度A，只需将θT消去，即可得到所述干扰脉冲信号的幅度A，该方法消除干扰脉冲信号简便、快捷，且未引入新的干扰信号，比如一个负脉冲干扰，保证LDACS系统的性能。
图4为本申请再一实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法的流程示意图，再上述实施例的基础上，例如，在图3所示实施例的基础上，本实施例对步骤S105的具体实现过程进行了详细说明。如图4所示，所述根据所述相关性信息，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号，包括：
S401、根据所述相关性信息，通过中位数时域滤波法，提取所述多个采样序列中每个采样序列对应的所述干扰脉冲信号的幅度；
S402、根据所述干扰脉冲信号的幅度和所述脉冲序列，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。
本实施例中，根据rateT＝A+θT，可知相关性分析中得到的比值结果包括两部分：干扰脉冲信号的幅度A，有效信号及白噪声与干扰脉冲信号的归一化互协方差θT，通过中位数时域滤波法，从rateT中消除θT的影响，提
取实际干扰幅度即干扰脉冲信号的幅度A。再通过公式sT＝yT[k]+Ar[k]，得到所述有效信号yT[k]。
图5为本申请又一实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法的流程示意图，在上述实施例的基础上，例如，在图4所示实施例的基础上，对本实施例的具体实现过程进行了详细说明。如图5所示，所述方法还包括：
将每个所述比值存储至预设结果链表中；
所述通过中位数时域滤波法，提取所述多个采样序列中每个采样序列对应的所述干扰脉冲信号的幅度，包括：
将所述预设结果链表中小于0的比值置零，得到更新后的第一结果链表；
获得所述预设结果链表中所有比值的中位数，将所述中位数作为所述归一化互协方差的估计值；
判断所述估计值是否为0，若所述估计值不为0，则将所述更新后的第一结果链表中各个比值均减去所述中位数，获得更新后的第二结果链表，再将所述更新后的第二结果链表中小于0的比值置零，得到更新后的第三结果链表，将所述更新后的第三结果链表作为所述更新后的第一结果链表；
若所述估计值为0，则将所述更新后的第一结果链表中各个比值作为所述多个采样序列中每个采样序列对应的所述干扰脉冲信号的幅度。
本实施例中，在得到每个所述比值后，将每个所述比值存储在预设结果链表中，预设结果链表中的所有比值即为所述有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息，其中，步骤S401具体可以通过如下步骤来实现：
S501、获取预设结果链表，其中，预设结果链表的长度为Q；
S502、初始化预设结果链表中比值对应的顺序即为采样点对应的顺序k＝1；
S503、判断预设结果链表中的比值是否大于等于0，即rateT[k]>＝0？；
S504、若否，则将rateT[k]＝0，继续执行步骤S505；
S505、若是，则k＝k+1，即k++；
S506、判断k是否大于Q，即k>Q？，若否，则执行S503；
S507、若是，则寻找rateT(比值)的中位数mid；
S508、判断rateT的中位数是否为0，即mid＝0？；
S509、若否，则将rateT链表中所有值减去中位数，继续执行S502；
S510、若是，则有效信号s＝原始信号-rateT[k]*r[k]；
S511、输出有效信号s。
其中，步骤S504中，将所述预设结果链表中小于0的比值置零，得到更新后的第一结果链表；步骤S510中，将rateT链表中所有值减去中位数即将所述更新后的第一结果链表中各个比值均减去所述中位数，获得更新后的第二结果链表；继续执行步骤S502时，再将所述更新后的第二结果链表中小于0的比值置零，得到更新后的第三结果链表，将所述更新后的第三结果链表作为所述更新后的第一结果链表，继续循环获得所述预设结果链表中所有比值的中位数，判断所述估计值是否为0，直至判断估计值为0时，将所述更新后的第一结果链表中各个比值作为所述多个采样序列中每个采样序列对应的所述干扰脉冲信号的幅度。该消除方法简单，简化算法流程与降低算法复杂度。
参见图6，图6为本申请又一实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除方法的流程示意图，本实施例在图4所示实施例的基础上，本实施例对步骤S402的具体实现过程进行了详细说明。如图6所示，所述根据所述干扰脉冲信号的幅度和所述脉冲序列，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号，包括：
S601、将所述脉冲序列与所述干扰脉冲信号的各个幅度做乘积计算，得到所述干扰脉冲信号；
S602、将所述原始信号减去所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。
本实施例中，根据所述脉冲序列r[k]和所述干扰脉冲信号的各个幅度A，通过公式sT＝yT[k]+Ar[k]，可以得到干扰脉冲信号Ar[k]，进而得到yT[k]＝sT-Ar[k]即为有效信号。
本方案在整个消除干扰脉冲信号的过程中，选择在时域上处理，目的是达到消除脉冲干扰，同时减少对有效信号的影响效果，从而降低LDACS系统的误码率。通过DME信号功率高的特点，充分分析了DME脉冲信号的确定性，利用DME信号的强自相关性与相对LDACS信号的弱互相关性，在接收端将接收到的原始信号与本地DME信号进行相关性分析，将得到的结果作为参数设计时域滤波函数，在消除干扰的同时也降低消除算法本身对有用信号的影响。该方法不涉及阈值选取，可以完全在时域完成，无需时频转换，因此能简化算法流程与降低算法复杂度。
图7为本申请实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除装置的结构示意图。如图7所示，该航空通信干扰脉冲的消除装置70包括：
原始信号接收模块701，用于接收原始信号，所述原始信号包括有效信号和干扰脉冲信号；
预处理模块702，用于对所述原始信号进行预处理，获得所述干扰脉冲信号的脉冲序列；
采样模块703，用于对所述原始信号进行采样，得到多个采样序列，所述多个采样序列中每个采样序列的长度与所述脉冲序列的长度相同；
相关性信息获得模块704，用于根据所述多个采样序列中每个采样序列和所述脉冲序列，确定所述有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息；
有效信号获得模块705，用于根据所述相关性信息，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。
本实施例提供的装置，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
在一种可能的设计中，所述预处理模块702，具体用于：根据接收所述原始信号时的接收时间和所述干扰脉冲信号的预设脉冲波形函数，生成本地脉冲信号，所述本地脉冲信号为幅值为1的干扰脉冲信号；
根据所述有效信号的预设采样频率，对所述本地脉冲信号进行采样，得到有限长本地脉冲序列，将所述有限长本地脉冲序列作为所述干扰脉冲信号的脉冲序列。
在一种可能的设计中，所述采样模块703，具体用于：将所述原始信号的每个信号均作为采样点的起点，分别对所述原始信号进行采样，得到所述原始信号的多个采样序列。
在一种可能的设计中，所述相关性信息获得模块704，具体用于：计算所述脉冲序列的自协方差；
计算所述多个采样序列中每个采样序列分别与所述脉冲序列的互协方差，得到每个所述采样序列与所述脉冲序列的互协方差；
计算每个所述互协方差分别与所述自协方差的比值，得到所述每个所述互协方差分别和所述自协方差的比值，每个所述比值为所述有效信号和所述干扰脉冲信号的相关性信息。
在一种可能的设计中，所述有效信号获得模块705，包括：
幅度提取单元，用于根据所述相关性信息，通过中位数时域滤波法，提取所述多个采样序列中每个采样序列对应的所述干扰脉冲信号的幅度；
有效信号获得单元，用于根据所述干扰脉冲信号的幅度和所述脉冲序列，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。
在一种可能的设计中，所述装置还包括：存储模块，用于将每个所述比值存储至预设结果链表中；
所述幅度提取单元，具体用于：
将所述预设结果链表中小于0的比值置零，得到更新后的第一结果链表；
获得所述预设结果链表中所有比值的中位数，将所述中位数作为所述归一化互协方差的估计值；
判断所述估计值是否为0，若所述估计值不为0，则将所述更新后的第一结果链表中各个比值均减去所述中位数，获得更新后的第二结果链表，再将所述更新后的第二结果链表中小于0的比值置零，得到更新后的第三结果链表，将所述更新后的第三结果链表作为所述更新后的第一结果链表；
若所述估计值为0，则将所述更新后的第一结果链表中各个比值作为所述多个采样序列中每个采样序列对应的所述干扰脉冲信号的幅度。
在一种可能的设计中，所述有效信号获得单元，具体用于：将所述脉冲序列与所述干扰脉冲信号的各个幅度做乘积计算，得到所述干扰脉冲信号；
将所述原始信号减去所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。
图8为本申请实施例提供的航空通信干扰脉冲的消除设备的硬件结构示意图。如图8所示，本实施例的航空通信干扰脉冲的消除设备80包括：处理器801以及存储器802；其中
存储器802，用于存储计算机执行指令；
处理器801，用于执行存储器存储的计算机执行指令，以实现上述实施例中接收设备所执行的各个步骤。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上所述的航空通信干扰脉冲的消除方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，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，例如多个模块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。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块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模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块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)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。
应理解，上述处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、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：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种航空通信干扰脉冲的消除方法，其特征在于，包括：
接收原始信号，所述原始信号包括有效信号和干扰脉冲信号；
对所述原始信号进行预处理，获得所述干扰脉冲信号的脉冲序列；
对所述原始信号进行采样得到多个采样序列，所述多个采样序列中每个采样序列的长度与所述脉冲序列的长度相同；
根据所述多个采样序列中每个采样序列和所述脉冲序列，确定所述有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息；
根据所述相关性信息，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号；
其中，所述根据所述多个采样序列中每个采样序列和所述脉冲序列，确定所述有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息，包括：
计算所述脉冲序列的自协方差；
计算所述多个采样序列中每个采样序列分别与所述脉冲序列的互协方差，得到每个所述采样序列与所述脉冲序列的互协方差；
计算每个所述互协方差分别与所述自协方差的比值，得到所述每个所述互协方差分别和所述自协方差的比值，每个所述比值为所述有效信号和所述干扰脉冲信号的相关性信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述原始信号进行预处理，获得所述干扰脉冲信号的脉冲序列，包括：
根据接收所述原始信号时的接收时间和所述干扰脉冲信号的预设脉冲波形函数，生成本地脉冲信号，所述本地脉冲信号为幅值为1的干扰脉冲信号；
根据所述有效信号的预设采样频率，对所述本地脉冲信号进行采样，得到有限长本地脉冲序列，将所述有限长本地脉冲序列作为所述干扰脉冲信号的脉冲序列。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述原始信号进行采样得到多个采样序列，包括：
将所述原始信号的每个信号均作为采样点的起点，分别对所述原始信号进行采样，得到所述原始信号的多个采样序列。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述相关性信息，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号，包括：
根据所述相关性信息，通过中位数时域滤波法，提取所述多个采样序列中每个采样序列对应的所述干扰脉冲信号的幅度；
根据所述干扰脉冲信号的幅度和所述脉冲序列，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将每个所述比值存储至预设结果链表中；
所述通过中位数时域滤波法，提取所述多个采样序列中每个采样序列对应的所述干扰脉冲信号的幅度，包括：
将所述预设结果链表中小于0的比值置零，得到更新后的第一结果链表；
获得所述预设结果链表中所有比值的中位数，将所述中位数作为归一化互协方差的估计值；
判断所述估计值是否为0，若所述估计值不为0，则将所述更新后的第一结果链表中各个比值均减去所述中位数，获得更新后的第二结果链表，再将所述更新后的第二结果链表中小于0的比值置零，得到更新后的第三结果链表，将所述更新后的第三结果链表作为所述更新后的第一结果链表；
若所述估计值为0，则将所述更新后的第一结果链表中各个比值作为所述多个采样序列中每个采样序列对应的所述干扰脉冲信号的幅度。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述干扰脉冲信号的幅度和所述脉冲序列，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号，包括：
将所述脉冲序列与所述干扰脉冲信号的各个幅度做乘积计算，得到所述干扰脉冲信号；
将所述原始信号减去所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号。
7.一种航空通信干扰脉冲的消除装置，其特征在于，包括：
原始信号接收模块，用于接收原始信号，所述原始信号包括有效信号和干扰脉冲信号；
预处理模块，用于对所述原始信号进行预处理，获得所述干扰脉冲信号的脉冲序列；
采样模块，用于对所述原始信号进行采样，得到多个采样序列，所述多个采样序列中每个采样序列的长度与所述脉冲序列的长度相同；
相关性信息获得模块，用于根据所述多个采样序列中每个采样序列和所述脉冲序列，确定所述有效信号和干扰脉冲信号的相关性信息；
有效信号获得模块，用于根据所述相关性信息，消除所述原始信号中的所述干扰脉冲信号，得到所述有效信号；
其中，所述相关性信息获得模块，具体用于：
计算所述脉冲序列的自协方差；
计算所述多个采样序列中每个采样序列分别与所述脉冲序列的互协方差，得到每个所述采样序列与所述脉冲序列的互协方差；
计算每个所述互协方差分别与所述自协方差的比值，得到所述每个所述互协方差分别和所述自协方差的比值，每个所述比值为所述有效信号和所述干扰脉冲信号的相关性信息。
8.一种航空通信干扰脉冲的消除设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至6任一项所述的航空通信干扰脉冲的消除方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至6任一项所述的航空通信干扰脉冲的消除方法。
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