CN112272034A - 一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法,将输入信号功分为两路,分别采用全频段直采接收支路和宽带变频接收支路接收处理两路输入信号,并将两支路处理结果输入到FPGA中进行融合输出;本发明通过可调陷波和窄带陷波技术相结合的方法来实现短波全频段可调谐的窄带陷波,从而实现对干扰信号的抑制,具备陷波频率在短波全频段范围内可调谐、陷波带宽小、陷波深度大的特点,且易于实现;通过窄带晶体陷波保证了干扰信号临近信道信号的接收性能,通过与混频链路配合使固定频率的晶体陷波器也可以对任意频率的短波干扰信号进行陷波,并通过在FPGA中进行的数据融合既实现了对干扰信号窄带陷波抑制,又保证了除干扰信号外全频段短波信号的良好接收。
Description
技术领域
本发明涉及信号干扰抑制技术领域,尤其涉及一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法。
背景技术
随着通信设备的发展,用户对短波全频段直采设备的需求也越来越迫切。短波全频段信号接收面临的最大问题是大信号干扰问题,如大功率短波广播电台形成的干扰信号等,其中最严重的是在短波通信系统中,由于发射天线离接收天线比较近,发射信号就成为非常强的干扰信号,这种情况称为同址干扰信号。该干扰信号会使全频段接收机在正常接收增益下,接收信号能量大于ADC的最大饱和电平,从而严重影响信号的接收。为了避免ADC过载,通常会降低短波全频段接收机增益,这样会大大降低接收机的灵敏度,恶化整个短波频段信号接收性能。最好的选择是采用合适的陷波器衰减干扰信号电平,保持接收机足够的增益,从而保证接收性能;
在短波通信系统中,每个信道带宽为3kHz-6kHz,同址发射干扰信号的带宽也为3kHz-6kHz,我们希望短波全频段接收机中的陷波器陷波带宽尽量窄,最理想的陷波宽度是与单个信道带宽相当,这样就只陷波单个信道内的干扰信号,而对相邻信道没有影响。同时,要适应干扰信号频率可变的情况,就需要该陷波器在短波全频段范围内可调谐。能同时满足陷波带宽小且全频段可调谐这两个要求的陷波器,是抑制干扰信号效果比较理想的高性能陷波器,但这种陷波器设计难度非常大,目前业界还没有合适的解决方案,因此,本发明提出一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提出一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法,该用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法通过可调陷波和窄带陷波技术相结合的方法来实现短波全频段可调谐的窄带陷波,从而实现对干扰信号的抑制,具备陷波频率在短波全频段范围内可调谐、陷波带宽小、陷波深度大的特点,且易于实现;通过窄带晶体陷波保证了干扰信号临近信道信号的接收性能,通过与混频链路配合使固定频率的晶体陷波器也可以对任意频率的短波干扰信号进行陷波,并通过在FPGA中进行的数据融合既实现了对干扰信号窄带陷波抑制,又保证了除干扰信号外全频段短波信号的良好接收。
为实现本发明的目的,本发明通过以下技术方案实现:一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法,包括以下步骤:
步骤一、将输入信号利用二功分电路功分为两路,并分别采用全频段直采接收支路和宽带变频接收支路两个支路接收被二功分电路功分的两路输入信号;
步骤二、一路输入信号进入全频段直采接收支路,首先让可调陷波器对准干扰信号进行陷波,然后陷波后的全频段宽带信号由高速AD进行采集;
步骤三、另一路输入信号进入宽带变频接收支路,首先将需要陷波的干扰信号混频至中频中心频率,然后在中心频率处对干扰信号进行窄带晶体陷波,陷波后的型号由高速AD进行采集;
步骤四、将步骤二和步骤三中高速AD采集的信号输入FPGA中并将两路信号数据进行融合。
进一步改进在于:所述步骤二中采用可调陷波器对强干扰信号进行一定程度的陷波,以保证在有强干扰信号时也不会对接收机灵敏度指标产生影响。
进一步改进在于:所述步骤三中使用窄晶体陷波是利用其较为理想的窄带陷波特性,对干扰信号临近信道信号的影响比较小,以保证干扰信号临近信道信号的接收性能。
进一步改进在于:所述步骤三中通过混频电路中本振频率的变化,使固定频率的窄带晶体陷波器可以对准不同频率的干扰信号。
进一步改进在于:所述步骤三中的宽带变频接收支路只处理干扰信号及临近信道的信号,带宽大于可变陷波器的3dB带宽,一般不大于2MHz。
进一步改进在于:所述步骤四中FPGA将两路信号数据融合时,全频段直采接收电路输出信号数据中干扰信号附近频段接收数据被宽带变频接收支路接收数据替代。
进一步改进在于:同时抑制N个干扰情况时,所述全频段直采接收支路采用N路级联的可调陷波器,每一路可调陷波器调谐对准一路干扰信号。
进一步改进在于:所述宽带变频接收支路也对应分为N路,每一路对准一路干扰信号进行变频处理,并将N路输出信号数据输入到FPGA中弥补全频段直采接收支路中对应的N路可调陷波器带来的接受信号损失。
本发明的有益效果为:本发明通过可调陷波和窄带陷波技术相结合的方法来实现短波全频段可调谐的窄带陷波,从而实现对干扰信号的抑制,具备陷波频率在短波全频段范围内可调谐、陷波带宽小、陷波深度大的特点,且易于实现;通过窄带晶体陷波保证了干扰信号临近信道信号的接收性能,通过与混频链路配合使固定频率的晶体陷波器也可以对任意频率的短波干扰信号进行陷波,并通过在FPGA中进行的数据融合既实现了对干扰信号窄带陷波抑制,又保证了除干扰信号外全频段短波信号的良好接收。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明抑制N路干扰信号原理框图。
图3为本发明实施例效果图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明做进一步详述,本实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
根据图1、2所示,本实施例提供了一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法,包括以下步骤:
步骤一、将输入信号利用二功分电路功分为两路,并分别采用全频段直采接收支路和宽带变频接收支路两个支路接收被二功分电路功分的两路输入信号;
步骤二、一路输入信号进入全频段直采接收支路,首先让可调陷波器对准干扰信号进行陷波,然后陷波后的全频段宽带信号由高速AD进行采集,陷波后干扰信号幅度大大降低,使短波全频段直采接收支路保持足够的增益,除干扰信号临近信道的信号因陷波带来一些性能损失外,短波其它大部分频段信号接收的性能都比较好,采用可调陷波器对强干扰信号进行一定程度的陷波,从而不用降低射频链路的增益就可以使AD在采集时不会过载,以保证在有强干扰信号时也不会对接收机灵敏度指标产生影响;
步骤三、另一路输入信号进入宽带变频接收支路,首先将需要陷波的干扰信号混频至中频中心频率,然后在中心频率处对干扰信号进行窄带晶体陷波,陷波后的型号由高速AD进行采集,通过与混频链路配合,使固定频率的晶体陷波器也可以对任意频率的短波干扰信号进行陷波,宽带变频接收支路只处理干扰信号及临近信道的信号,带宽大于可变陷波器的3dB带宽,一般不大于2MHz,使用窄晶体陷波是利用其较为理想的窄带陷波特性,对干扰信号临近信道信号的影响比较小,以保证干扰信号临近信道信号的接收性能,其中通过混频电路中本振频率的变化,使固定频率的窄带晶体陷波器可以对准不同频率的干扰信号;
步骤四、将步骤二和步骤三中高速AD采集的信号输入FPGA中并将两路信号数据进行融合,融合时全频段直采接收电路输出信号数据中干扰信号附近频段接收数据被宽带变频接收支路接收数据替代,弥补了全频段直采接收支路接收数据中由于可调陷波器对干扰信号临近信道陷波带来的性能损失,融合后输出的数据既实现了对干扰信号窄带陷波抑制,又保证了除干扰信号外全频段短波信号的良好接收。
实施例
根据图3所示,假设输入到接收机的天线信号中含有一个幅度较大的干扰信号和许多充满全频段的小信号,其中为展示处理过程中陷波对信号幅度的影响,假设这些小信号的幅度都相同,仅比噪声基底高出20dB。
将该信号功分为两路,其中一路接含可变陷波器的全频段直采接收支路,利用可变陷波器对干扰信号进行陷波后,完成全频段信号接收。从图3中可看出,可变陷波器对干扰信号临近信道的“误陷波”而造成的部分信道信号幅度减少,有些信道信号已经没有足够的信噪比以保证实现正确的接收解调了,解决这一问题则靠另外一个含窄带陷波器的宽带变频接收支路。
宽带变频接收支路将窄带陷波器配置在固定频率的中频链路上,通过调整本振频率使干扰信号在混频后,正好落在中频链路的窄带陷波器陷波频率上,实现对可变频率干扰信号的陷波,宽带变频接收支路的接收处理带宽需要大于可变陷波器的3dB带宽,经该接收支路接收处理的信号,对干扰信号进行了深度陷波,对临近信道的影响很小。
两个接收支路的数据在FPGA中做汇总融合处理,对干扰信号附近频率的信号,采用宽带变频接收支路数据,对其它频率信号,采用全频段直采接收支路数据,从数据融合处理效果图看,与接收机输入信号相比,只有干扰信号被大大抑制了,而其它短波信号并没有受到影响,接收效果很好,实现了在短波全频段接收中对可变频率窄带干扰信号的实现了比较完美的抑制。
本发明在同时抑制N个干扰情况时,所述全频段直采接收支路采用N路级联的可调陷波器,每一路可调陷波器调谐对准一路干扰信号,所述宽带变频接收支路也对应分为N路,每一路对准一路干扰信号进行变频处理,并将N路输出信号数据输入到FPGA中弥补全频段直采接收支路中对应的N路可调陷波器带来的接受信号损失。
该用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法通过可调陷波和窄带陷波技术相结合的方法来实现短波全频段可调谐的窄带陷波,从而实现对干扰信号的抑制,具备陷波频率在短波全频段范围内可调谐、陷波带宽小、陷波深度大的特点,且易于实现;通过窄带晶体陷波保证了干扰信号临近信道信号的接收性能,通过与混频链路配合使固定频率的晶体陷波器也可以对任意频率的短波干扰信号进行陷波,并通过在FPGA中进行的数据融合既实现了对干扰信号窄带陷波抑制,又保证了除干扰信号外全频段短波信号的良好接收。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、将输入信号利用二功分电路功分为两路,并分别采用全频段直采接收支路和宽带变频接收支路两个支路接收被二功分电路功分的两路输入信号;
步骤二、一路输入信号进入全频段直采接收支路,首先让可调陷波器对准干扰信号进行陷波,然后陷波后的全频段宽带信号由高速AD进行采集;
步骤三、另一路输入信号进入宽带变频接收支路,首先将需要陷波的干扰信号混频至中频中心频率,然后在中心频率处对干扰信号进行窄带晶体陷波,陷波后的信号由高速AD进行采集;
步骤四、将步骤二和步骤三中高速AD采集的信号输入FPGA中并将两路信号数据进行融合。
2.根据权利要求1所述的一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法,其特征在于:所述步骤二中采用可调陷波器对强干扰信号进行一定程度的陷波,以保证在有强干扰信号时也不会对接收机灵敏度指标产生影响。
3.根据权利要求1所述的一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法,其特征在于:所述步骤三中使用窄晶体陷波是利用其较为理想的窄带陷波特性,对干扰信号临近信道信号的影响比较小,以保证干扰信号临近信道信号的接收性能。
4.根据权利要求1所述的一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法,其特征在于:所述步骤三中通过混频电路中本振频率的变化,使固定频率的窄带晶体陷波器可以对准不同频率的干扰信号。
5.根据权利要求1所述的一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法,其特征在于:所述步骤三中的宽带变频接收支路只处理干扰信号及临近信道的信号,带宽大于可变陷波器的3dB带宽,一般不大于2MHz。
6.根据权利要求1所述的一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法,其特征在于:所述步骤四中FPGA将两路信号数据融合时,全频段直采接收电路输出信号数据中干扰信号附近频段接收数据被宽带变频接收支路接收数据替代。
7.根据权利要求1所述的一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法,其特征在于:同时抑制N个干扰情况时,所述全频段直采接收支路采用N路级联的可调陷波器,每一路可调陷波器调谐对准一路干扰信号。
8.根据权利要求4所述的一种用于短波全频段接收的可变频窄带干扰抑制方法,其特征在于:所述宽带变频接收支路也对应分为N路,每一路对准一路干扰信号进行变频处理,并将N路输出信号数据输入到FPGA中弥补全频段直采接收支路中对应的N路可调陷波器带来的接收信号损失。
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