CN110017731B - 一种多点频测控接收机抗互调干扰方法 - Google Patents
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Abstract
一种多点频测控接收机抗互调干扰方法，包括以下步骤：步骤一、将AD转换器采样得到的当前时刻的中频信号进行数字下变频；步骤二、使用鉴相器对N路正交信号In(n)、Qn(n)进行鉴相；步骤三、对鉴相后的N路并行信号进行微分处理；步骤四、对微分处理后得到的副载波信号进行数字下变频处理；步骤五、对N路并行信号进行信噪比SNRn计算；步骤六、在N路信噪比值中找到最大值SNRmax，并记录其对应的下角标编号Nmax；步骤七、返回步骤一，计算下一时刻的N路中频信号的信噪比。本发明解决导弹武器FM体制多点频测控接收机对有用频率“错锁”或者“失锁”的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗互调干扰方法，属于导弹武器系统测控技术领域。
背景技术
FM体制以其优异的抗干扰能力和较高的精度，广泛应用于我国导弹武器系统测控技术领域中。对于长航程的导弹武器，单个地面站无法实现全程测控。因此，在一些应用中使用多个地面站进行接力测控。对于这种应用背景，弹上接收机需要有多点频接收的能力。
导弹武器飞行经过相邻地面站时，会同时收到两个以上地面站的测控信号，容易出现互调干扰信号进入接收机的情况，造成接收机对有用频率“错锁”或者“失锁”。
为了避免导弹武器飞行过程中，互调干扰信号对测控接收机信号接收产生影响，导致任务执行异常，这里提出一种多点频测控接收机抗互调干扰方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供一种多点频测控接收机抗互调干扰方法，解决导弹武器FM体制多点频测控接收机对有用频率“错锁”或者“失锁”的问题。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：一种多点频测控接收机抗互调干扰方法，包括以下步骤：步骤一、将AD转换器采样得到的当前时刻的中频信号进行数字下变频；
步骤二、使用鉴相器对N路正交信号In(n)、Qn(n)进行鉴相；n＝1,2,3,…，N；N为正整数；
步骤三、对鉴相后的N路并行信号进行微分处理；
步骤四、对微分处理后得到的副载波信号进行数字下变频处理；
步骤五、对N路并行信号进行信噪比SNRn计算；
步骤六、在N路信噪比值中找到最大值SNRmax，并记录其对应的下角标编号Nmax；
步骤七、返回步骤一，计算下一时刻的N路中频信号的信噪比；
若当前时刻计算得到的信噪比下角标编号与前一时刻计算得到的下角标编号一致，则测控接收机的信号捕获计数加1；
若当前时刻计算得到的信噪比下角标编号与前一时刻计算得到的下角标编不一致，则更新下角标编号为当前时刻计算的信噪比最大值对应的下角标编号，测控接收机的信号捕获计数清0；
记录的捕获计数≥M时，则判定信号捕获成功，方法结束；M为设定门限值。
所述步骤一中，数字下变频采用正交数字下变频，通过载波NCO产生相位相差π/2的N路正交的本地载波信号，N路正交的本地载波信号与从AD转换器采样得到的中频信号进行混频，得到N路数字下变频后的两路正交信号In(n)、Qn(n)；其中，载波NCO产生的N路本地载波信号的频率不考虑载波多普勒的影响。
所述步骤二的计算公式为arctan(Qn(n)/In(n))。
所述步骤三中，若微分处理遇到π/2时，微分结果取为上一次微分计算值。
所述步骤四中，数字下变频采用正交数字下变频，通过副载波NCO产生相位相差π/2的正交的N路本地副载波信号，N路正交的本地副载波信号与从微分处理得到的N路信号进行混频，得到数字下变频后的N路正交信号In'(n)、Qn'(n)。
所述步骤五的计算公式如下：
信噪比SNRn＝CdLIn/Noisen；其中，CdLIn为有用信号总能量，Noisen为噪声能量。
有用信号总能量CdLIn＝In'2(n)-Qn'2(n)。
噪声能量Noisen＝Qn'2(n)。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明适用多点频测控接收机抗互调干扰，通过计算多路信号的信噪比，多次确认最大信噪比通道，最终判定有用信号通道；
(2)本发明多点频测控接收机抗互调干扰方法简单易行，操作性强，充分考虑到硬件实现，特别是利用信噪比作为点频通道锁定的判据，可以实现对有用通道快速的识别，为测控接收机抗互调干扰提供了一种有效、可靠途径，一定程度上促进了导弹武器测控技术的发展。
附图说明
图1为本发明测控接收机抗互调干扰方法流程图。
图2为FM体制多点频接收机信噪比计算方法结构图。
图3为抗互调干扰捕获策略流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的描述。
本发明如图2所示，为FM体制多点频接收机信噪比计算方法结构图。首先经AD采样得到的中频信号进行数字下变频；得到数字下变频后的N组正交信号In(n)、Qn(n)；利用In(n)、Qn(n)进行鉴相；对鉴相后的结果进行微分处理；对微分处理后得到的副载波信号进一步下变频处理，用副载波下变频处理后的N路并行信号进行信噪比计算；对N路信号信噪比进行排序，得到信噪比最大的载频通道。多次寻找信噪比最大载频通道，若同一载频通道多次取得最大信噪比，则判断该载频通道锁定；N为正整数，n＝1,2,3,…N；
如图1所示，为本发明测控接收机抗互调干扰方法流程图，本发明测控接收机抗互调干扰方法的具体步骤如下：
步骤一、将AD转换器采样得到的当前时刻的中频信号进行数字下变频；
数字下变频采用正交数字下变频，即通过载波NCO产生相位相差π/2的N路正交的本地载波信号，所述N路正交的本地载波信号与从AD转换器采样得到的中频信号进行混频，得到N路数字下变频后的两路正交信号In(n)、Qn(n)；其中，载波NCO产生的N路本地载波信号的频率不考虑载波多普勒的影响，即数字下变频后的N路正交信号不含有载波多普勒频率。
步骤二、使用鉴相器对N路正交信号In(n)、Qn(n)进行鉴相，具体算法是计算arctan(Qn(n)/In(n))；
步骤三、对鉴相后的N路并行信号进行微分处理；
微分处理鉴相后的数据在π/2处不连续，因此微分处理遇到π/2时，微分结果取为上一次微分计算值。
步骤四、对微分处理后得到的副载波信号进行数字下变频处理；
数字下变频采用正交数字下变频，即通过副载波NCO产生相位相差π/2的正交的N路本地副载波信号，所述N路正交的本地副载波信号与从微分处理得到的N路信号进行混频，得到数字下变频后的N路正交信号In'(n)、Qn'(n)。
步骤五、对N路并行信号进行信噪比计算，计算得到N路中频信号的信噪比SNRn；具体方法如下：
计算In'(n)×In'(n)和Qn'(n)×Qn'(n)，得到In'2(n)和Qn'2(n)，有用信号总能量CdLIn＝In'2(n)-Qn'2(n)，噪声能量Noisen＝Qn'2(n)。
SNRn＝CdLIn/Noisen。
步骤六、在N路信噪比值中找到最大值SNRmax，并记录其对应的下角标编号Nmax。
步骤七、返回步骤一，计算下一时刻的N路中频信号的信噪比；
若当前时刻计算得到的信噪比下角标编号与前一时刻计算得到的下角标编号一致，则测控接收机的信号捕获计数加1；
若当前时刻计算得到的信噪比下角标编号与前一时刻计算得到的下角标编不一致，则更新下角标编号为当前时刻计算的信噪比最大值对应的下角标编号，测控接收机的信号捕获计数清0；
记录的捕获计数≥M时，则判定信号捕获成功，方法结束；M为设定门限值，如图3所示。
以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (7)
1.一种多点频测控接收机抗互调干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将AD转换器采样得到的当前时刻的中频信号进行数字下变频；
所述步骤一中，数字下变频采用正交数字下变频，通过载波NCO产生相位相差π/2的N路正交的本地载波信号，N路正交的本地载波信号与从AD转换器采样得到的中频信号进行混频，得到N路数字下变频后的两路正交信号In(n)、Qn(n)；其中，载波NCO产生的N路本地载波信号的频率不考虑载波多普勒的影响；
步骤二、使用鉴相器对N路正交信号In(n)、Qn(n)进行鉴相；n＝1,2,3,…，N；N为正整数；
步骤三、对鉴相后的N路并行信号进行微分处理；
步骤四、对微分处理后得到的副载波信号进行数字下变频处理；
步骤五、对N路并行信号进行信噪比SNRn计算；
步骤六、在N路信噪比值中找到最大值SNRmax，并记录其对应的下角标编号Nmax；
步骤七、返回步骤一，计算下一时刻的N路中频信号的信噪比；
若当前时刻计算得到的信噪比下角标编号与前一时刻计算得到的下角标编号一致，则测控接收机的信号捕获计数加1；
若当前时刻计算得到的信噪比下角标编号与前一时刻计算得到的下角标编不一致，则更新下角标编号为当前时刻计算的信噪比最大值对应的下角标编号，测控接收机的信号捕获计数清0；
记录的捕获计数≥M时，则判定信号捕获成功，方法结束；M为设定门限值。
2.根据权利要求1所述的一种多点频测控接收机抗互调干扰方法，其特征在于，所述步骤二的计算公式为arctan(Qn(n)/In(n))。
3.根据权利要求2所述的一种多点频测控接收机抗互调干扰方法，其特征在于，所述步骤三中，若微分处理遇到π/2时，微分结果取为上一次微分计算值。
4.根据权利要求3所述的一种多点频测控接收机抗互调干扰方法，其特征在于，所述步骤四中，数字下变频采用正交数字下变频，通过副载波NCO产生相位相差π/2的正交的N路本地副载波信号，N路正交的本地副载波信号与从微分处理得到的N路信号进行混频，得到数字下变频后的N路正交信号In'(n)、Qn'(n)。
5.根据权利要求4所述的一种多点频测控接收机抗互调干扰方法，其特征在于，所述步骤五的计算公式如下：
信噪比SNRn＝CdLIn/Noisen；其中，CdLIn为有用信号总能量，Noisen为噪声能量。
6.根据权利要求5所述的一种多点频测控接收机抗互调干扰方法，其特征在于，有用信号总能量CdLIn＝In'2(n)-Qn'2(n)。
7.根据权利要求5或6所述的一种多点频测控接收机抗互调干扰方法，其特征在于，噪声能量Noisen＝Qn'2(n)。
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