CN113050127B - 信号处理方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

信号处理方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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CN113050127B CN202110395856.3A CN202110395856A CN113050127B CN 113050127 B CN113050127 B CN 113050127B CN 202110395856 A CN202110395856 A CN 202110395856A CN 113050127 B CN113050127 B CN 113050127B
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Abstract

本申请涉及一种信号处理方法、装置、计算机设备和存储介质。方法包括：获取多个天线信号，并根据所述多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角；获取各定位卫星对应的卫星方向角，并根据各所述干扰方向角和各所述卫星方向角之间的夹角大小，从各所述卫星方向角中确定多个有效卫星方向角；根据各所述有效卫星方向角，对所述多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到多个波束信号，所述多个波束信号用于终端设备基于所述多个波束信号进行定位或定向。采用本方法能够提升终端设备的定位精度。

Description

信号处理方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及定位技术领域，特别是涉及一种信号处理方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着工业互联网、物联网和车联网的快速发展，高精度定位成为各种终端设备不可或缺的关键支撑服务。
相关技术中，终端设备一般通过天线接收信号，并基于接收的信号对终端设备进行定位或定向。但是，终端设备通过天线接收的信号中不仅存在卫星信号，往往也存在不容忽略的干扰信号，这将影响终端设备的定位精度。
因此，如何提升终端设备的定位精度，成为定位技术中亟待解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升终端设备的定位精度的信号处理方法、装置、计算机设备和存储介质。
第一方面，本申请实施例提供一种信号处理方法，所述方法包括：
获取多个天线信号，并根据所述多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角；
获取各定位卫星对应的卫星方向角，并根据各所述干扰方向角和各所述卫星方向角之间的夹角大小，从各所述卫星方向角中确定多个有效卫星方向角；
根据各所述有效卫星方向角，对所述多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到多个波束信号，所述多个波束信号用于终端设备基于所述多个波束信号进行定位或定向。
在其中一个实施例中，所述根据各所述干扰方向角和各所述卫星方向角之间的夹角大小，从各所述卫星方向角中确定多个有效卫星方向角，包括：
对于每个所述卫星方向角，计算所述卫星方向角和各所述干扰方向角之间的夹角，得到多个夹角；
确定各所述卫星方向角对应的主波束宽度；
根据各所述卫星方向角对应的多个夹角与所述主波束宽度之间的大小关系，从各所述卫星方向角中确定多个所述有效卫星方向角。
在其中一个实施例中，所述根据各所述卫星方向角对应的多个夹角与所述主波束宽度之间的大小关系，从各所述卫星方向角中确定多个所述有效卫星方向角，包括：
对于每个所述卫星方向角，检测所述卫星方向角对应的各所述夹角是否大于所述卫星方向角对应的所述主波束宽度；
若所述卫星方向角对应的各所述夹角中，至少存在一个目标夹角小于或者等于所述卫星方向角对应的所述主波束宽度，则将所述卫星方向角作为候选卫星方向角；
若各所述定位卫星对应的卫星数量大于预设卫星数量阈值，则根据各所述定位卫星对应的卫星数量与所述预设卫星数量阈值之间的数量差值，将各所述候选卫星方向角中的部分或者全部作为无效卫星方向角，并将各所述卫星方向角中除所述无效卫星方向角之外的其他卫星方向角作为所述有效卫星方向角。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
若各所述定位卫星对应的卫星数量小于或者等于所述预设卫星数量阈值，则将各所述卫星方向角作为所述有效卫星方向角。
在其中一个实施例中，所述从各所述卫星方向角中确定多个有效卫星方向角之后，还包括：
对各所述卫星方向角添加预设标记信息，所述预设标记信息用于表征所述卫星方向角为有效卫星方向角或者为无效卫星方向角。
在其中一个实施例中，所述获取各定位卫星对应的卫星方向角，包括：
接收选星设备发送的各所述定位卫星对应的所述卫星方向角；
所述对各所述卫星方向角添加预设标记信息之后，所述方法还包括：
若所述预设标记信息表征所述卫星方向角为无效卫星方向角，则将添加所述预设标记信息的所述卫星方向角返回至所述选星设备。
在其中一个实施例中，所述根据各所述有效卫星方向角，对所述多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到多个波束信号，包括：
将添加预设标记信息后的各所述卫星方向角转换为各所述卫星方向角对应的方向矢量，其中，若所述预设标记信息表征所述卫星方向角为无效卫星方向角，则所述卫星方向角对应的方向矢量为零；
将各所述卫星方向角对应的所述方向矢量与所述多个天线信号进行矩阵运算，得到多个指向信号；
对所述多个指向信号进行去干扰处理，得到所述多个波束信号。
在其中一个实施例中，所述根据所述多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角，包括：
计算所述多个天线信号的协方差矩阵；
对所述协方差矩阵进行最大似然估计，得到所述协方差矩阵对应的特征值；
根据所述特征值确定至少一个所述干扰信号对应的所述干扰方向角。
第二方面，本申请实施例提供一种信号处理装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取多个天线信号，并根据所述多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角；
第二获取模块，用于获取各定位卫星对应的卫星方向角，并根据各所述干扰方向角和各所述卫星方向角之间的夹角大小，从各所述卫星方向角中确定多个有效卫星方向角；
处理模块，用于根据各所述有效卫星方向角，对所述多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到多个波束信号，所述多个波束信号用于终端设备基于所述多个波束信号进行定位或定向。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面的方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
上述信号处理方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取多个天线信号，并根据多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角，而后，获取各定位卫星对应的卫星方向角后，根据各干扰方向角和各卫星方向角之间的夹角大小，从各卫星方向角中确定多个有效卫星方向角，再根据各有效卫星方向角，对多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到用于终端设备进行定位或定向的多个波束信号；这样，根据各干扰方向角和各卫星方向角之间的夹角大小对获取的各卫星方向角进行筛选，仅筛选出多个有效卫星方向角进行后续的信号增强处理和去干扰处理，这就避免了采用获取到的全部卫星方向角进行后续处理，由于全部卫星方向角中可能存在无效卫星方向角(如干扰方向角和卫星方向角之间的夹角很小)所导致的干扰信号无法从天线信号中分离、信号增强效果以及去干扰效果差的问题。本申请实施例仅基于多个有效卫星方向角进行后续的信号增强处理和去干扰处理，从而提升了信号增强和去干扰的效果，提升了波束信号的精度，提升了终端设备的定位精度。
附图说明
图1为一个实施例中信号处理方法的应用环境图；
图2为一个实施例中信号处理方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中确定多个有效卫星方向角的流程示意图；
图4为另一个实施例中一种示例性地卫星方向角和干扰方向角之间的夹角示意图；
图5为另一个实施例中步骤303的流程示意图；
图6为另一个实施例中信号处理方法的流程示意图；
图7为另一个实施例中步骤203的流程示意图；
图8为另一个实施例中确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角的流程示意图；
图9为另一个实施例中一种示例性地信号处理方法的实现架构图；
图10为一个实施例中信号处理装置的结构框图；
图11为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的信号处理方法、装置、计算机设备和存储介质，旨在提升终端设备的定位精度。下面将通过实施例并结合附图具体地对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体地实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
本申请实施例提供的信号处理方法，可以应用于如图1所示的实施环境中，如图1所示，该实施环境可以包括终端设备101和天线设备102。其中，终端设备101和天线设备102可以通过无线网络或者有线网络通信，天线设备102可以设置于终端设备101的内部，天线设备102也可以设置于终端设备101的外部。
其中，终端设备101可以是个人计算机、笔记本电脑、媒体播放器、智能电视、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等，本申请实施例对终端设备101的类型也不作具体限定。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种信号处理方法，以该方法应用于图1中的天线设备102为例进行说明，包括以下步骤：
步骤201，天线设备获取多个天线信号，并根据多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角。
天线设备可以设置有多个天线阵元，天线设备通过多个天线阵元获取多个接收信号，其中，每个接收信号中包括对应天线阵元接收的定位卫星发送的卫星信号，当然还可能包括干扰信号。
本申请实施例中，天线设备对各个天线阵元接收到的接收信号进行低噪放(LNA，Low Noise Amplifier)处理、模拟下变频处理、A/D采样处理、数字下变频(DDC，DirectDigital Control)处理以及信道均衡处理后，得到各接收信号对应的天线信号，各天线信号为幅相一致的数字零中频基带信号。
天线设备获取到多个天线信号之后，则根据该多个天线信号，确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角。对于每个干扰信号，天线设备确定该干扰信号对应的干扰方向角，该干扰方向角可以包括干扰方位角和干扰俯仰角，干扰方位角的范围为0°～360°，干扰俯仰角的范围为-90°～90°。
在一种可能的实施方式中，天线设备可以通过DOA(Direction Of Arrival，来波方向)算法从多个天线信号确定干扰信号的个数，以及各干扰信号对应的干扰方向角，DOA算法可以是Capon算法、MUSIC算法，等等。
步骤202，天线设备获取各定位卫星对应的卫星方向角，并根据各干扰方向角和各卫星方向角之间的夹角大小，从各卫星方向角中确定多个有效卫星方向角。
本申请实施例中，各卫星方向角可以是选星设备发送至天线设备的。选星设备可以基于预设的选星策略，确定用于终端设备定位的各定位卫星以及各定位卫星对应的卫星方向角。
对于每个定位卫星，其对应的卫星方向角是指该定位卫星与终端设备之间的方向角，该方向角可以包括卫星方位角和卫星俯仰角，卫星方位角的范围为0°～360°，卫星俯仰角的范围为-90°～90°。
可以理解的是，若定位卫星的卫星方向角与干扰方向角之间的夹角较小，例如，卫星方向角与干扰方向角之间的夹角小于该定位卫星对应的主波束宽度，那么，对天线信号进行信号增强处理时，将天线信号波束主瓣对准定位卫星以对卫星信号增强的同时也会增强干扰信号，导致信号增强处理和去干扰处理的效果差。
鉴于此，本申请实施例中，天线设备根据各干扰方向角和各卫星方向角之间的夹角大小，从各卫星方向角中确定多个有效卫星方向角。
在一种可能的实施方式中，若定位卫星的卫星方向角与各干扰方向角之间的夹角大于该定位卫星对应的主波束宽度，则将该卫星方向角作为有效卫星方向角。
在另一种可能的实施方式中，若定位卫星的卫星方向角与各干扰方向角之间的夹角大于预设角度阈值，则将该卫星方向角作为有效卫星方向角。其中，该预设角度阈值可以小于该定位卫星对应的主波束宽度，且在该主波束宽度的附近波动，即该定位卫星对应的主波束宽度与该预设角度阈值之间的差值小于预设差值阈值。
即本申请实施例中，定位卫星的有效卫星方向角与各干扰方向角之间的夹角大于该定位卫星对应的主波束宽度；或者，定位卫星的有效卫星方向角与各干扰方向角之间的夹角大于预设角度阈值，且该定位卫星对应的主波束宽度与该预设角度阈值之间的差值小于预设差值阈值。
步骤203，天线设备根据各有效卫星方向角，对多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到多个波束信号，多个波束信号用于终端设备基于多个波束信号进行定位或定向。
这样，干扰方向角和卫星方向角之间的夹角很小的卫星方向角作为无效卫星方向角，则不参与波束指向计算，即不参与信号增强处理过程，从而避免对干扰方向角和卫星方向角之间的夹角很小的干扰信号进行误增强，有利于准确增强卫星信号以及有利于提升干扰信号的去干扰精度。
上述实施例通过获取多个天线信号，并根据多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角，而后，获取各定位卫星对应的卫星方向角后，根据各干扰方向角和各卫星方向角之间的夹角大小，从各卫星方向角中确定多个有效卫星方向角，再根据各有效卫星方向角，对多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到用于终端设备进行定位或定向的多个波束信号；这样，根据各干扰方向角和各卫星方向角之间的夹角大小对获取的各卫星方向角进行筛选，仅筛选出多个有效卫星方向角进行后续的信号增强处理和去干扰处理，这就避免了采用获取的全部卫星方向角进行后续处理，由于全部卫星方向角中可能存在无效卫星方向角(如干扰方向角和卫星方向角之间的夹角很小)所导致的干扰信号无法从天线信号中分离、信号增强效果以及去干扰效果差的问题。本申请实施例仅基于多个有效卫星方向角进行后续的信号增强处理和去干扰处理，从而提升了信号增强和去干扰效果，提升了波束信号的精度，提升了终端设备的定位精度。
在一个实施例中，基于图2所示的实施例，参见图3，本实施例涉及的是终端设备如何根据各干扰方向角和各卫星方向角之间的夹角大小，从各卫星方向角中确定多个有效卫星方向角的过程。如图3所示，该过程包括步骤301、步骤302和步骤303：
步骤301，天线设备对于每个卫星方向角，计算卫星方向角和各干扰方向角之间的夹角，得到多个夹角。
假设，定位卫星的数量为N，各卫星方向角为(α1,β1),...,(αN,βN)，α为卫星方位角，β为卫星俯仰角，干扰信号的数量为K，各干扰方向角为(θ1,δ1),...,(θk,δk)，θ为干扰方位角，δ为干扰俯仰角。
参见图4，图4为一种示例性地卫星方向角和干扰方向角之间的夹角示意图。
如图4所示，卫星信号S1(α1,β1)和干扰信号J1(θ1,δ1)之间的夹角为P1，卫星信号S1(α1,β1)和干扰信号J2(θ2,δ2)之间的夹角为P2。
对于每个卫星方向角(α1,β1),...,(αN,βN)，天线设备可以计算该卫星方向角和各干扰方向角(θ1,δ1),...,(θk,δk)之间的夹角。N个卫星方向角则共得到N*K个夹角：P1,...,PN*K，夹角范围在0°～180°。
步骤302，天线设备确定各卫星方向角对应的主波束宽度。
本申请实施例中，卫星方向角对应的主波束宽度即为该卫星方向角对应的定位卫星的主波束宽度。可选地，主波束宽度可以结合实际的阵列流型计算，与天线设备的阵间距、阵子数相关；可选地，主波束宽度也可根据实测或经验值，自定义波束宽度。假设主波束宽度为，主波束宽度范围在0°～360°。
步骤303，天线设备根据各卫星方向角对应的多个夹角与主波束宽度之间的大小关系，从各卫星方向角中确定多个有效卫星方向角。
在一种可能的实施方式中，若定位卫星的卫星方向角与各干扰方向角之间的夹角大于该定位卫星对应的主波束宽度，则将该卫星方向角作为有效卫星方向角。
在另一种可能的实施方式中，若定位卫星的卫星方向角与各干扰方向角之间的夹角大于预设角度阈值，则将该卫星方向角作为有效卫星方向角。其中，该预设角度阈值可以小于该定位卫星对应的主波束宽度，且在该主波束宽度的附近波动，即该定位卫星对应的主波束宽度与该预设角度阈值之间的差值小于预设差值阈值。
参见图5，图5为一种示例性地步骤303的流程示意图。如图5所示，步骤303包括步骤3031、步骤3032、步骤3033和步骤3034：
步骤3031，天线设备对于每个卫星方向角，检测卫星方向角对应的各夹角是否大于卫星方向角对应的主波束宽度。
天线设备计算得到各个卫星方向角对应的夹角后，检测该卫星方向角对应的各夹角是否大于卫星方向角对应的主波束宽度，若夹角小于或者等于主波束宽度，即，则记录该卫星方向角以及该夹角。
步骤3032，若卫星方向角对应的各夹角中，至少存在一个目标夹角小于或者等于卫星方向角对应的主波束宽度，天线设备则将卫星方向角作为候选卫星方向角。
例如，主波束宽度为30°，卫星方向角对应的夹角中最小夹角为20°，则该卫星方向角为候选卫星方向角。
步骤3033，若各定位卫星对应的卫星数量大于预设卫星数量阈值，天线设备则根据各定位卫星对应的卫星数量与预设卫星数量阈值之间的数量差值，将各候选卫星方向角中的部分或者全部作为无效卫星方向角，并将各卫星方向角中除无效卫星方向角之外的其他卫星方向角作为有效卫星方向角。
预设卫星数量阈值可以是终端设备能够正常定位或者定向的最小卫星数，例如可以是4颗、6颗等等，预设卫星数量阈值可以用Y表示。
若各定位卫星对应的卫星数量大于预设卫星数量阈值，即N>Y，则表征定位卫星的数量足够，可将卫星信号与干扰信号夹角较小的定位卫星剔除，因为这些定位卫星受干扰的影响更大，导致较大的信号损失，容易引起失锁或定位精度抖动等问题。
假设，各候选卫星方向角对应的候选定位卫星的数量为Q，在一种可能的实施方式中，若Q≤(N-Y)，则将全部的候选卫星方向角对应的候选定位卫星剔除，即，将全部的候选卫星方向角作为无效卫星方向角，将各卫星方向角中除候选卫星方向角之外的其他卫星方向角作为有效卫星方向角。
在另一种可能的实施方式中，若Q>(N-Y)，可以理解的是，若将全部的候选卫星方向角对应的候选定位卫星剔除，那么会导致剩余的定位卫星的数量不足以满足终端设备的定位或者定向所需的最小卫星数，因此，则将各候选卫星方向角中的部分作为无效卫星方向角。
可选地，天线设备可以根据各个定位卫星对应的最小夹角对各定位卫星进行优先级排序，定位卫星对应的最小夹角越小，优先级越高，即优先被剔除。例如，定位卫星S1对应的最小夹角为10°，定位卫星S2对应的最小夹角为20°，主波束宽度为30°，那么，定位卫星S1被剔除的优先级则高于定位卫星S2被剔除的优先级，即定位卫星S1对应的候选卫星方向角被优先作为无效卫星方向角。
步骤3034，若各定位卫星对应的卫星数量小于或者等于预设卫星数量阈值，天线设备则将各卫星方向角作为有效卫星方向角。
而若各定位卫星对应的卫星数量小于或者等于预设卫星数量阈值，则表征当前的定位卫星的数量较小，为了满足终端设备能够正常定位或者定向的最小卫星数，天线设备则将各卫星方向角均作为有效卫星方向角，以此确保终端设备的正常工作。
这样，上述实施例通过根据各定位卫星对应的卫星数量与预设卫星数量阈值之间的数量差值，将各候选卫星方向角中的部分或者全部作为无效卫星方向角，并将各卫星方向角中除无效卫星方向角之外的其他卫星方向角作为有效卫星方向角，可以在保证满足终端设备能够正常定位或者定向的最小卫星数的前提下，选取最优的卫星方向用于指向，将受干扰影响较大的卫星剔除，从而可以保障波束指向效果，即，将卫星信号与干扰信号夹角较小的定位卫星剔除，避免由于这些定位卫星受干扰的影响更大，导致较大的信号损失，容易引起失锁或定位精度抖动等问题。
在一个实施例中，基于图2所示的实施例，参见图6，本实施例信号处理方法还包括步骤2041和步骤2042：
步骤2041，天线设备对各卫星方向角添加预设标记信息，预设标记信息用于表征卫星方向角为有效卫星方向角或者为无效卫星方向角。
本申请实施例中，天线设备从各卫星方向角中确定多个有效卫星方向角之后，还可以对各卫星方向角添加预设标记信息。例如，对有效卫星方向角添加预设标记信息“1”，该预设标记信息用于表征卫星方向角为有效卫星方向角，对无效卫星方向角添加预设标记信息“0”，该预设标记信息用于表征卫星方向角为无效卫星方向角。
本申请实施例中，天线设备获取各定位卫星对应的卫星方向角，具体可以是天线设备接收选星设备发送的各定位卫星对应的卫星方向角，选星设备可以基于预设的选星策略，确定用于终端设备定位的各定位卫星以及各定位卫星对应的卫星方向角。
这样，天线设备对各卫星方向角添加预设标记信息之后，本实施例信号处理方法还包括步骤2042：
步骤2042，若预设标记信息表征卫星方向角为无效卫星方向角，天线设备则将添加预设标记信息的卫星方向角返回至选星设备。
若预设标记信息表征卫星方向角为无效卫星方向角，天线设备则将添加预设标记信息的卫星方向角返回至选星设备，通过跟选星设备之间进行信息的互通，对输入的方向角进行选择判断，将认为异常的卫星对外输出，辅助选星设备进行选星，选星设备可根据收到的异常卫星信息，选择采用其他可用卫星进行替换；即，为选星设备提供异常卫星信息，将受干扰影响较大的卫星输出给外部选星设备，作为选星设备的选星参考，提升选星准确性。
在一个实施例中，基于图6所示的实施例，参见图7，本实施例涉及的是天线设备如何根据各有效卫星方向角，对多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到多个波束信号的过程。如图7所示，步骤203包括步骤2031、步骤2032和步骤2033：
步骤2031，天线设备将添加预设标记信息后的各卫星方向角转换为各卫星方向角对应的方向矢量。
其中，若预设标记信息表征卫星方向角为无效卫星方向角，则卫星方向角对应的方向矢量为零。
天线设备可以根据阵列流型，将N个卫星方向角，转化为N组方向矢量：a1,a2,...,aN，其中，a＝[w1,w2,...,wm]T，w代表每个天线阵元的方向加权值，(.)T代表转置，a,w均为复数，M为天线阵元的数量，对于预设标记信息为“0”的卫星方向角，方向矢量记为零。
步骤2032，天线设备将各卫星方向角对应的方向矢量与多个天线信号进行矩阵运算，得到多个指向信号。
天线设备将多个天线信号和N组方向矢量进行矩阵运算，生成N组指向信号，N组波束指向信号间彼此独立。
步骤2033，天线设备对多个指向信号进行去干扰处理，得到多个波束信号。
天线设备可以采用空域、空时或空频算法对多个指向信号进行去干扰处理，得到多个波束信号，多个波束信号即为最终输出的带有指向效果且经过抗干扰处理的信号。
上述实施例中，干扰方向角和卫星方向角之间的夹角很小的卫星方向角作为无效卫星方向角，则不参与波束指向计算，即不参与信号增强处理过程，从而避免对干扰方向角和卫星方向角之间的夹角很小的干扰信号进行误增强，有利于准确增强卫星信号以及有利于提升干扰信号的去干扰精度。
在一个实施例中，基于图2所示的实施例，参见图8，本实施例涉及的是天线设备如何根据多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角的过程。如图8所示，该过程包括步骤801、步骤802和步骤803：
步骤801，天线设备计算多个天线信号的协方差矩阵。
本申请实施例中，天线设备可以设置有多个天线阵元，天线设备通过多个天线阵元获取多个接收信号，其中，每个接收信号中包括对应天线阵元接收的定位卫星发送的卫星信号，当然还可能包括干扰信号。
天线设备对各个天线阵元接收到的接收信号进行低噪放(LNA，Low NoiseAmplifier)处理、模拟下变频处理、A/D采样处理、数字下变频(DDC，Direct DigitalControl)处理以及信道均衡处理后，得到各接收信号对应的天线信号，各天线信号为幅相一致的数字零中频基带信号，假设各天线信号为x1(t),...,xM(t)。
天线设备可以通过如下公式1计算多个天线信号的协方差矩阵R：
R＝E[XXH」 公式1
其中，
步骤802，天线设备对协方差矩阵进行最大似然估计，得到协方差矩阵对应的特征值。
天线设备可以利用如下公式2，对协方差矩阵进行最大似然估计得到特征值
其中，L为选取的数据个数。
步骤803，天线设备根据特征值确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角。
天线设备根据特征值，采用信源数估计算法(如AIC准则、MDL准则、CCT等)，得到干扰信号的个数。
天线设备对进行特征分解：/>
其中，为信号子空间特征矢量矩阵(大特征值)，/>为噪声子空间特征矢量矩阵(小特征值)；ΣS为大特征值构成的对角阵，ΣN为小特征值构成的对角阵；(.)H为共轭转置。
天线设备确定信号子空间和噪声子空间/>根据干扰信号搜索范围，通过MUSIC算法谱估计公式进行谱峰搜索，MUSIC算法谱估计公式如下：
其中，a(θ)为信号子空间的导向矢量。天线设备通过MUSIC算法谱估计公式进行谱峰搜索，找出谱峰中极大值点，其对应的角度就是干扰信号的方向角(θ,δ)。
上述实施例通过获取多个天线信号，并根据多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角，这样，即可根据各干扰方向角和各卫星方向角之间的夹角大小，从各卫星方向角中确定多个有效卫星方向角，再根据各有效卫星方向角，对多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到用于终端设备进行定位或定向的多个波束信号，提升了信号增强和去干扰效果，提升了波束信号的精度，提升了终端设备的定位精度。
在一个实施例中，,提供了一种信号处理方法，可以应用于图1中的天线设备。该方法包括以下步骤：
步骤A1，天线设备获取多个天线信号。
参见图9，图9为一种示例性地信号处理方法的实现架构图。
天线设备可以设置有多个天线阵元，天线设备通过多个天线阵元获取多个接收信号。天线设备对各个天线阵元接收到的接收信号进行低噪放(LNA，Low Noise Amplifier)处理、模拟下变频处理、A/D采样处理、数字下变频(DDC，Direct Digital Control)处理以及信道均衡处理后，得到各接收信号对应的天线信号，各天线信号为幅相一致的数字零中频基带信号，假设各天线信号为x1(t),...,xM(t)。
步骤A2，天线设备计算多个天线信号的协方差矩阵，对协方差矩阵进行最大似然估计，得到协方差矩阵对应的特征值，并根据特征值确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角。
首先，天线设备可以通过如下公式1计算多个天线信号的协方差矩阵R：
R＝E[XXH」 公式1
其中，
接着，天线设备可以利用如下公式2，对协方差矩阵进行最大似然估计得到特征值
其中，L为选取的数据个数。
而后，天线设备根据特征值，采用信源数估计算法(如AIC准则、MDL准则、CCT等)，得到干扰信号的个数。
进一步地，天线设备对进行特征分解：/>
其中，为信号子空间特征矢量矩阵(大特征值)，/>为噪声子空间特征矢量矩阵(小特征值)；ΣS为大特征值构成的对角阵，ΣN为小特征值构成的对角阵；(.)H为共轭转置。
天线设备确定信号子空间和噪声子空间/>根据干扰信号搜索范围，通过MUSIC算法谱估计公式进行谱峰搜索，MUSIC算法谱估计公式如下：
其中，a(θ)为信号子空间的导向矢量。天线设备通过MUSIC算法谱估计公式进行谱峰搜索，找出谱峰中极大值点，其对应的角度就是干扰信号的方向角(θ,δ)。
步骤A3，天线设备接收选星设备发送的各定位卫星对应的卫星方向角，对于每个卫星方向角，计算卫星方向角和各干扰方向角之间的夹角，得到多个夹角。
假设，定位卫星的数量为N，各卫星方向角为(α1,β1),...,(αN,βN)，α为卫星方位角，β为卫星俯仰角，干扰信号的数量为K，各干扰方向角为(θ1,δ1),...,(θk,δk)，θ为干扰方位角，δ为干扰俯仰角。
对于每个卫星方向角(α1,β1),...,(αN,βN)，天线设备可以计算该卫星方向角和各干扰方向角(θ1,δ1),...,(θk,δk)之间的夹角，N个卫星方向角则共得到N*K个夹角：P1,...,PN*K。
步骤A4，天线设备确定各卫星方向角对应的主波束宽度，对于每个卫星方向角，检测卫星方向角对应的各夹角是否大于卫星方向角对应的主波束宽度。
假设主波束宽度为若夹角小于或者等于主波束宽度，即/>则记录该卫星方向角以及该夹角。
步骤A5，若卫星方向角对应的各夹角中，至少存在一个目标夹角小于或者等于卫星方向角对应的主波束宽度，天线设备则将卫星方向角作为候选卫星方向角。
步骤A6，若各定位卫星对应的卫星数量大于预设卫星数量阈值，天线设备则根据各定位卫星对应的卫星数量与预设卫星数量阈值之间的数量差值，将各候选卫星方向角中的部分或者全部作为无效卫星方向角，并将各卫星方向角中除无效卫星方向角之外的其他卫星方向角作为有效卫星方向角。
预设卫星数量阈值可以是终端设备能够正常定位或者定向的最小卫星数，例如可以是4颗、6颗等等，预设卫星数量阈值可以用Y表示。
若各定位卫星对应的卫星数量大于预设卫星数量阈值，即N>Y，则表征定位卫星的数量足够，可将卫星信号与干扰信号夹角较小的定位卫星剔除，因为这些定位卫星受干扰的影响更大，导致较大的信号损失，容易引起失锁或定位精度抖动等问题。
假设，各候选卫星方向角对应的候选定位卫星的数量为Q，在一种可能的实施方式中，若Q≤(N-Y)，则将全部的候选卫星方向角对应的候选定位卫星剔除，即，将全部的候选卫星方向角作为无效卫星方向角，将各卫星方向角中除候选卫星方向角之外的其他卫星方向角作为有效卫星方向角。
在另一种可能的实施方式中，若Q>(N-Y)，可以理解的是，若将全部的候选卫星方向角对应的候选定位卫星剔除，那么会导致剩余的定位卫星的数量不足以满足终端设备的定位或者定向所需的最小卫星数，因此，则将各候选卫星方向角中的部分作为无效卫星方向角。
可选地，天线设备可以根据各个定位卫星对应的最小夹角对各定位卫星进行优先级排序，定位卫星对应的最小夹角越小，优先级越高，即优先被剔除。例如，定位卫星S1对应的最小夹角为10°，定位卫星S2对应的最小夹角为20°，主波束宽度为30°，那么，定位卫星S1被剔除的优先级则高于定位卫星S2被剔除的优先级，即定位卫星S1对应的候选卫星方向角被优先作为无效卫星方向角。
步骤A7，若各定位卫星对应的卫星数量小于或者等于预设卫星数量阈值，天线设备则将各卫星方向角作为有效卫星方向角。
而若各定位卫星对应的卫星数量小于或者等于预设卫星数量阈值，则表征当前的定位卫星的数量较小，为了满足终端设备能够正常定位或者定向的最小卫星数，天线设备则将各卫星方向角均作为有效卫星方向角，以此确保终端设备的正常工作。
步骤A8，天线设备对各卫星方向角添加预设标记信息，预设标记信息用于表征卫星方向角为有效卫星方向角或者为无效卫星方向角。
本申请实施例中，天线设备从各卫星方向角中确定多个有效卫星方向角之后，还可以对各卫星方向角添加预设标记信息。例如，对有效卫星方向角添加预设标记信息“1”，该预设标记信息用于表征卫星方向角为有效卫星方向角，对无效卫星方向角添加预设标记信息“0”，该预设标记信息用于表征卫星方向角为无效卫星方向角。
步骤A9，若预设标记信息表征卫星方向角为无效卫星方向角，天线设备则将添加预设标记信息的卫星方向角返回至选星设备。
若预设标记信息表征卫星方向角为无效卫星方向角，天线设备则将添加预设标记信息的卫星方向角返回至选星设备，通过跟选星设备之间进行信息的互通，对输入的方向角进行选择判断，将认为异常的卫星对外输出，辅助选星设备进行选星，选星设备可根据收到的异常卫星信息，选择采用其他可用卫星进行替换；即，为选星设备提供异常卫星信息，将受干扰影响较大的卫星输出给外部选星设备，作为选星设备的选星参考，提升选星准确性。
步骤A10，天线设备将添加预设标记信息后的各卫星方向角转换为各卫星方向角对应的方向矢量。
天线设备可以根据阵列流型，将N个卫星方向角，转化为N组方向矢量：a1,a2,...,aN，其中，a＝[w1,w2,...,wm]T，w代表每个天线阵元的方向加权值，(.)T代表转置，a,w均为复数，M为天线阵元的数量，对于预设标记信息为“0”的卫星方向角，方向矢量记为零。
步骤A11，天线设备将各卫星方向角对应的方向矢量与多个天线信号进行矩阵运算，得到多个指向信号。
天线设备将多个天线信号和N组方向矢量进行矩阵运算，生成N组指向信号，N组波束指向信号间彼此独立。
步骤A12，天线设备对多个指向信号进行去干扰处理，得到多个波束信号。
其中，多个波束信号用于终端设备基于多个波束信号进行定位或定向。
天线设备可以采用空域、空时或空频算法对多个指向信号进行去干扰处理，得到多个波束信号，多个波束信号即为最终输出的带有指向效果且经过抗干扰处理的信号。
上述实施例根据各干扰方向角和各卫星方向角之间的夹角大小对获取的各卫星方向角进行筛选，仅筛选出多个有效卫星方向角进行后续的信号增强处理和去干扰处理，这就避免了采用获取的全部卫星方向角进行后续处理，由于全部卫星方向角中可能存在无效卫星方向角(如干扰方向角和卫星方向角之间的夹角很小)所导致的干扰信号无法从天线信号中分离、信号增强效果以及去干扰效果差的问题。本申请实施例仅基于多个有效卫星方向角进行后续的信号增强处理和去干扰处理，从而提升了信号增强和去干扰效果，提升了波束信号的精度，提升了终端设备的定位精度。
应该理解的是，虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图10所示，提供了一种信号处理装置，所述装置包括：
第一获取模块10，用于获取多个天线信号，并根据所述多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角；
第二获取模块20，用于获取各定位卫星对应的卫星方向角，并根据各所述干扰方向角和各所述卫星方向角之间的夹角大小，从各所述卫星方向角中确定多个有效卫星方向角；
处理模块30，用于根据各所述有效卫星方向角，对所述多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到多个波束信号，所述多个波束信号用于终端设备基于所述多个波束信号进行定位或定向。
在一个实施例中，所述第二获取模块20，包括：
夹角计算单元，用于对于每个所述卫星方向角，计算所述卫星方向角和各所述干扰方向角之间的夹角，得到多个夹角；
第一确定单元，用于确定各所述卫星方向角对应的主波束宽度；
第二确定单元，用于根据各所述卫星方向角对应的多个夹角与所述主波束宽度之间的大小关系，从各所述卫星方向角中确定多个所述有效卫星方向角。
在一个实施例中，第二确定单元具体用于对于每个所述卫星方向角，检测所述卫星方向角对应的各所述夹角是否大于所述卫星方向角对应的所述主波束宽度；若所述卫星方向角对应的各所述夹角中，至少存在一个目标夹角小于或者等于所述卫星方向角对应的所述主波束宽度，则将所述卫星方向角作为候选卫星方向角；若各所述定位卫星对应的卫星数量大于预设卫星数量阈值，则根据各所述定位卫星对应的卫星数量与所述预设卫星数量阈值之间的数量差值，将各所述候选卫星方向角中的部分或者全部作为无效卫星方向角，并将各所述卫星方向角中除所述无效卫星方向角之外的其他卫星方向角作为所述有效卫星方向角。
在一个实施例中，所述第二获取模块20还包括：
第三确定单元，用于若各所述定位卫星对应的卫星数量小于或者等于所述预设卫星数量阈值，则将各所述卫星方向角作为所述有效卫星方向角。
在一个实施例中，所述装置还包括：
添加模块，用于对各所述卫星方向角添加预设标记信息，所述预设标记信息用于表征所述卫星方向角为有效卫星方向角或者为无效卫星方向角。
在一个实施例中，第二获取模块20，包括：
接收单元，用于接收选星设备发送的各所述定位卫星对应的所述卫星方向角；
发送单元，用于在添加模块对各所述卫星方向角添加预设标记信息之后，若所述预设标记信息表征所述卫星方向角为无效卫星方向角，则将添加所述预设标记信息的所述卫星方向角返回至所述选星设备。
在一个实施例中，所述处理模块30具体用于将添加预设标记信息后的各所述卫星方向角转换为各所述卫星方向角对应的方向矢量，其中，若所述预设标记信息表征所述卫星方向角为无效卫星方向角，则所述卫星方向角对应的方向矢量为零；将各所述卫星方向角对应的所述方向矢量与所述多个天线信号进行矩阵运算，得到多个指向信号；对所述多个指向信号进行去干扰处理，得到所述多个波束信号。
在一个实施例中，第一获取模块10具体用于计算所述多个天线信号的协方差矩阵；对所述协方差矩阵进行最大似然估计，得到所述协方差矩阵对应的特征值；根据所述特征值确定至少一个所述干扰信号对应的所述干扰方向角。
关于信号处理装置的具体限定可以参见上文中对于信号处理方法的限定，在此不再赘述。上述信号处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是天线设备，其内部结构图可以如图11所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储信号处理方法的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种信号处理方法。
本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取多个天线信号，并根据所述多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角；
获取各定位卫星对应的卫星方向角，并根据各所述干扰方向角和各所述卫星方向角之间的夹角大小，从各所述卫星方向角中确定多个有效卫星方向角；
根据各所述有效卫星方向角，对所述多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到多个波束信号，所述多个波束信号用于终端设备基于所述多个波束信号进行定位或定向。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
对于每个所述卫星方向角，计算所述卫星方向角和各所述干扰方向角之间的夹角，得到多个夹角；
确定各所述卫星方向角对应的主波束宽度；
根据各所述卫星方向角对应的多个夹角与所述主波束宽度之间的大小关系，从各所述卫星方向角中确定多个所述有效卫星方向角。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
对于每个所述卫星方向角，检测所述卫星方向角对应的各所述夹角是否大于所述卫星方向角对应的所述主波束宽度；
若所述卫星方向角对应的各所述夹角中，至少存在一个目标夹角小于或者等于所述卫星方向角对应的所述主波束宽度，则将所述卫星方向角作为候选卫星方向角；
若各所述定位卫星对应的卫星数量大于预设卫星数量阈值，则根据各所述定位卫星对应的卫星数量与所述预设卫星数量阈值之间的数量差值，将各所述候选卫星方向角中的部分或者全部作为无效卫星方向角，并将各所述卫星方向角中除所述无效卫星方向角之外的其他卫星方向角作为所述有效卫星方向角。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
若各所述定位卫星对应的卫星数量小于或者等于所述预设卫星数量阈值，则将各所述卫星方向角作为所述有效卫星方向角。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
对各所述卫星方向角添加预设标记信息，所述预设标记信息用于表征所述卫星方向角为有效卫星方向角或者为无效卫星方向角。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
接收选星设备发送的各所述定位卫星对应的所述卫星方向角；
所述对各所述卫星方向角添加预设标记信息之后，所述方法还包括：
若所述预设标记信息表征所述卫星方向角为无效卫星方向角，则将添加所述预设标记信息的所述卫星方向角返回至所述选星设备。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
将添加预设标记信息后的各所述卫星方向角转换为各所述卫星方向角对应的方向矢量，其中，若所述预设标记信息表征所述卫星方向角为无效卫星方向角，则所述卫星方向角对应的方向矢量为零；
将各所述卫星方向角对应的所述方向矢量与所述多个天线信号进行矩阵运算，得到多个指向信号；
对所述多个指向信号进行去干扰处理，得到所述多个波束信号。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
计算所述多个天线信号的协方差矩阵；
对所述协方差矩阵进行最大似然估计，得到所述协方差矩阵对应的特征值；
根据所述特征值确定至少一个所述干扰信号对应的所述干扰方向角。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取多个天线信号，并根据所述多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角；
获取各定位卫星对应的卫星方向角，并根据各所述干扰方向角和各所述卫星方向角之间的夹角大小，从各所述卫星方向角中确定多个有效卫星方向角；
根据各所述有效卫星方向角，对所述多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到多个波束信号，所述多个波束信号用于终端设备基于所述多个波束信号进行定位或定向。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
对于每个所述卫星方向角，计算所述卫星方向角和各所述干扰方向角之间的夹角，得到多个夹角；
确定各所述卫星方向角对应的主波束宽度；
根据各所述卫星方向角对应的多个夹角与所述主波束宽度之间的大小关系，从各所述卫星方向角中确定多个所述有效卫星方向角。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
对于每个所述卫星方向角，检测所述卫星方向角对应的各所述夹角是否大于所述卫星方向角对应的所述主波束宽度；
若所述卫星方向角对应的各所述夹角中，至少存在一个目标夹角小于或者等于所述卫星方向角对应的所述主波束宽度，则将所述卫星方向角作为候选卫星方向角；
若各所述定位卫星对应的卫星数量大于预设卫星数量阈值，则根据各所述定位卫星对应的卫星数量与所述预设卫星数量阈值之间的数量差值，将各所述候选卫星方向角中的部分或者全部作为无效卫星方向角，并将各所述卫星方向角中除所述无效卫星方向角之外的其他卫星方向角作为所述有效卫星方向角。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
若各所述定位卫星对应的卫星数量小于或者等于所述预设卫星数量阈值，则将各所述卫星方向角作为所述有效卫星方向角。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
对各所述卫星方向角添加预设标记信息，所述预设标记信息用于表征所述卫星方向角为有效卫星方向角或者为无效卫星方向角。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
接收选星设备发送的各所述定位卫星对应的所述卫星方向角；
所述对各所述卫星方向角添加预设标记信息之后，所述方法还包括：
若所述预设标记信息表征所述卫星方向角为无效卫星方向角，则将添加所述预设标记信息的所述卫星方向角返回至所述选星设备。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
将添加预设标记信息后的各所述卫星方向角转换为各所述卫星方向角对应的方向矢量，其中，若所述预设标记信息表征所述卫星方向角为无效卫星方向角，则所述卫星方向角对应的方向矢量为零；
将各所述卫星方向角对应的所述方向矢量与所述多个天线信号进行矩阵运算，得到多个指向信号；
对所述多个指向信号进行去干扰处理，得到所述多个波束信号。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
计算所述多个天线信号的协方差矩阵；
对所述协方差矩阵进行最大似然估计，得到所述协方差矩阵对应的特征值；
根据所述特征值确定至少一个所述干扰信号对应的所述干扰方向角。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取多个天线信号，并根据所述多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角；
获取各定位卫星对应的卫星方向角，并根据各所述干扰方向角和各所述卫星方向角之间的夹角大小，从各所述卫星方向角中确定多个有效卫星方向角，其中，所述有效卫星方向角与各所述干扰方向角之间的夹角大于所述定位卫星对应的主波束宽度；或者，所述有效卫星方向角与各所述干扰方向角之间的夹角大于预设角度阈值，且所述主波束宽度与所述预设角度阈值之间的差值小于预设差值阈值；
根据各所述有效卫星方向角，对所述多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到多个波束信号，所述多个波束信号用于终端设备基于所述多个波束信号进行定位或定向。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述干扰方向角和各所述卫星方向角之间的夹角大小，从各所述卫星方向角中确定多个有效卫星方向角，包括：
对于每个所述卫星方向角，计算所述卫星方向角和各所述干扰方向角之间的夹角，得到多个夹角；
确定各所述卫星方向角对应的主波束宽度；
根据各所述卫星方向角对应的多个夹角与所述主波束宽度之间的大小关系，从各所述卫星方向角中确定多个所述有效卫星方向角。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各所述卫星方向角对应的多个夹角与所述主波束宽度之间的大小关系，从各所述卫星方向角中确定多个所述有效卫星方向角，包括：
对于每个所述卫星方向角，检测所述卫星方向角对应的各所述夹角是否大于所述卫星方向角对应的所述主波束宽度；
若所述卫星方向角对应的各所述夹角中，至少存在一个目标夹角小于或者等于所述卫星方向角对应的所述主波束宽度，则将所述卫星方向角作为候选卫星方向角；
若各所述定位卫星对应的卫星数量大于预设卫星数量阈值，则根据各所述定位卫星对应的卫星数量与所述预设卫星数量阈值之间的数量差值，将各所述候选卫星方向角中的部分或者全部作为无效卫星方向角，并将各所述卫星方向角中除所述无效卫星方向角之外的其他卫星方向角作为所述有效卫星方向角。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若各所述定位卫星对应的卫星数量小于或者等于所述预设卫星数量阈值，则将各所述卫星方向角作为所述有效卫星方向角。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从各所述卫星方向角中确定多个有效卫星方向角之后，还包括：
对各所述卫星方向角添加预设标记信息，所述预设标记信息用于表征所述卫星方向角为有效卫星方向角或者为无效卫星方向角。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取各定位卫星对应的卫星方向角，包括：
接收选星设备发送的各所述定位卫星对应的所述卫星方向角；
所述对各所述卫星方向角添加预设标记信息之后，所述方法还包括：
若所述预设标记信息表征所述卫星方向角为无效卫星方向角，则将添加所述预设标记信息的所述卫星方向角返回至所述选星设备。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据各所述有效卫星方向角，对所述多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到多个波束信号，包括：
将添加预设标记信息后的各所述卫星方向角转换为各所述卫星方向角对应的方向矢量，其中，若所述预设标记信息表征所述卫星方向角为无效卫星方向角，则所述卫星方向角对应的方向矢量为零；
将各所述卫星方向角对应的所述方向矢量与所述多个天线信号进行矩阵运算，得到多个指向信号；
对所述多个指向信号进行去干扰处理，得到所述多个波束信号。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角，包括：
计算所述多个天线信号的协方差矩阵；
对所述协方差矩阵进行最大似然估计，得到所述协方差矩阵对应的特征值；
根据所述特征值确定至少一个所述干扰信号对应的所述干扰方向角。
9.一种信号处理装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取多个天线信号，并根据所述多个天线信号确定至少一个干扰信号对应的干扰方向角；
第二获取模块，用于获取各定位卫星对应的卫星方向角，并根据各所述干扰方向角和各所述卫星方向角之间的夹角大小，从各所述卫星方向角中确定多个有效卫星方向角，其中，所述有效卫星方向角与各所述干扰方向角之间的夹角大于所述定位卫星对应的主波束宽度；或者，所述有效卫星方向角与各所述干扰方向角之间的夹角大于预设角度阈值，且所述主波束宽度与所述预设角度阈值之间的差值小于预设差值阈值；
处理模块，用于根据各所述有效卫星方向角，对所述多个天线信号进行信号增强处理和去干扰处理，得到多个波束信号，所述多个波束信号用于终端设备基于所述多个波束信号进行定位或定向。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101776763A (zh) * 2010-01-19 2010-07-14 中国民航大学 基于自相干music算法的全球定位系统干扰抑制方法
JP2012047474A (ja) * 2010-08-24 2012-03-08 Toshiba Corp 測位装置及び測位方法
CN104199053A (zh) * 2014-09-22 2014-12-10 哈尔滨工程大学 一种基于卫星信号到达角约束的稳健波束形成方法
CN104407357A (zh) * 2014-11-03 2015-03-11 中国人民解放军63961部队 一种北斗/gps卫星导航设备多阵元抗干扰天线系统
CN104459713A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 西安建筑科技大学 卫星导航接收机对欺骗式干扰来波方向的估计方法
CN105068090A (zh) * 2015-09-21 2015-11-18 中国人民解放军国防科学技术大学 一种利用单快拍数据进行gnss天线阵干扰抑制的方法
CN105158775A (zh) * 2015-07-18 2015-12-16 西安电子科技大学 卫星定位的方法和装置
CN106125102A (zh) * 2015-10-30 2016-11-16 北京自动化控制设备研究所 一种卫星导航多波束抗干扰测试方法
CN106526622A (zh) * 2016-11-18 2017-03-22 苍穹数码技术股份有限公司 北斗天线阵列及应用天线阵列的北斗定向方法及系统
CN106646537A (zh) * 2016-12-29 2017-05-10 湖南国科微电子股份有限公司 一种抗多径的gnss快速选星方法及装置
US10277308B1 (en) * 2016-09-22 2019-04-30 Viasat, Inc. Methods and systems of adaptive antenna pointing for mitigating interference with a nearby satellite
CN110988923A (zh) * 2019-11-22 2020-04-10 中国电子科技集团公司第二十研究所 基于多平台协作的卫星导航干扰源无源定位方法
WO2021037051A1 (zh) * 2019-08-29 2021-03-04 华为技术有限公司 一种定位方法及电子设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7420509B2 (en) * 2005-08-12 2008-09-02 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Methods and apparatus for adaptively performing algebraic interference cancellation
KR101832921B1 (ko) * 2012-08-20 2018-02-27 부산대학교 산학협력단 Ｇｐｓ 수신기 주변의 비가시 상태 판단 방법 및 장치
US9523774B2 (en) * 2013-10-30 2016-12-20 Raytheon Company Detection of spoofed satellite signals

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101776763A (zh) * 2010-01-19 2010-07-14 中国民航大学 基于自相干music算法的全球定位系统干扰抑制方法
JP2012047474A (ja) * 2010-08-24 2012-03-08 Toshiba Corp 測位装置及び測位方法
CN104199053A (zh) * 2014-09-22 2014-12-10 哈尔滨工程大学 一种基于卫星信号到达角约束的稳健波束形成方法
CN104407357A (zh) * 2014-11-03 2015-03-11 中国人民解放军63961部队 一种北斗/gps卫星导航设备多阵元抗干扰天线系统
CN104459713A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 西安建筑科技大学 卫星导航接收机对欺骗式干扰来波方向的估计方法
CN105158775A (zh) * 2015-07-18 2015-12-16 西安电子科技大学 卫星定位的方法和装置
CN105068090A (zh) * 2015-09-21 2015-11-18 中国人民解放军国防科学技术大学 一种利用单快拍数据进行gnss天线阵干扰抑制的方法
CN106125102A (zh) * 2015-10-30 2016-11-16 北京自动化控制设备研究所 一种卫星导航多波束抗干扰测试方法
US10277308B1 (en) * 2016-09-22 2019-04-30 Viasat, Inc. Methods and systems of adaptive antenna pointing for mitigating interference with a nearby satellite
CN106526622A (zh) * 2016-11-18 2017-03-22 苍穹数码技术股份有限公司 北斗天线阵列及应用天线阵列的北斗定向方法及系统
CN106646537A (zh) * 2016-12-29 2017-05-10 湖南国科微电子股份有限公司 一种抗多径的gnss快速选星方法及装置
WO2021037051A1 (zh) * 2019-08-29 2021-03-04 华为技术有限公司 一种定位方法及电子设备
CN110988923A (zh) * 2019-11-22 2020-04-10 中国电子科技集团公司第二十研究所 基于多平台协作的卫星导航干扰源无源定位方法

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