CN113114338A - 星载接收机的二次量化方法及其星载接收机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种星载接收机的二次量化方法及星载接收机，针对时域抗干扰技术的缺陷性，将下变频过来的基带信号进行幅度放大，然后截取高位，可以适应大动态范围下抗干扰的稳定性，同时该方法在抑制连续波干扰的同时巧妙有效地抑制了脉冲干扰，针对脉冲干扰来说，是一种零资源消耗的方法，成本较低，易于实现，可以有效解决时域抗干扰技术导致的有用信号丢失、资源消耗大、逻辑判断复杂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及星载信号处理技术领域，具体的涉及一种星载接收机的二次量化方法及其星载接收机。
背景技术
空间电磁环境复杂性的不断提高使得干扰越来越复杂，星载接收机的稳定性和可靠性受到严重影响，为了抑制各种干扰，星载接收机的抗干扰技术不断发展。针对时域抗干扰技术，尤其脉冲干扰和连续波干扰同时存在的情况，时域窄带干扰抑制技术包括线性和非线性两种方法，均是基于自适应滤波以及子空间分解的方法，此方法对于连续波具有很好地抑制作用，但由于需要的收敛时间长，对于脉冲干扰几乎没有效果。
目前对于抗脉冲干扰使用较多的方法是通过数字自动增益控制(AGC)的方法或时域消隐法。数字自动增益控制是控制对信号的增益，使有脉冲干扰时的增益变小从而达到抑制脉冲的效果，但该方法对AGC的收敛速度和动态范围要求过高，资源消耗过大；时域消隐法的干扰抑制原理简单，就是通过设定一个门限值，对时域信号进行检测，当检测到信号幅值超过此门限值时，就将其置零，置零后的这段波形就变成空白，有用信号也不存在了，这样当脉冲干扰非常密集时，时域消隐法在抑制脉冲干扰的同时也会损失大量的有用卫星信号，对接收机导航信号的捕获和跟踪带来严重影响。同时门限值是通过估计很长时间的平均功率来设置的，会导致资源消耗大，逻辑判断复杂，虚警漏警也会导致某些脉冲干扰无法被抑制的现象。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种星载接收机的二次量化方法及其星载接收机，能够解决现有时域抗干扰方法导致的有用信号丢失、资源消耗大、逻辑判断复杂的问题。
根据本发明实施例的一种星载接收机的二次量化方法，包括以下步骤：
S1、AGC对输入的基带信号进行增益调整，使接收到的干扰信号与有用信号稳定在一个相同的功率值；
S2、对自适应调整增益后的信号进行高位截取，将连续波干扰和脉冲干扰信号都抑制到噪声水平，然后将高位截取后的信号输出给抗干扰模块；
S3、计算出高位截取后信号的平均功率；
S4、根据平均功率计算出信号待调整的增益值，并将待调整的增益值反馈到AGC，AGC返回步骤S1进行下一轮的信号处理。
根据本发明实施例的一种星载接收机，包括：依次通信连接的数字下变频模块、二次量化单元和抗干扰模块，所述二次量化单元用于实现上述的星载接收机的二次量化方法。
根据本发明实施例的星载接收机的二次量化方法及其星载接收机，至少具有如下技术效果：本发明实施方式针对脉冲干扰和连续波干扰同时存在的情况，通过二次量化辅助的抗干扰方法，在抑制连续波干扰的同时巧妙有效地抑制了脉冲干扰，且适应了抗干扰在大动态范围下的稳定性，可以避免有用信号丢失，并且逻辑判断简单、资源消耗少、成本较低、易于实现、适应性好。
根据本发明的一些实施例，所述步骤S2中高位为高18位。
根据本发明的一些实施例，所述步骤S3中平均功率的计算步骤为：首先对信号的幅值取平方，然后累加求平均。
根据本发明的一些实施例，所述步骤S1中功率值为114。
根据本发明的一些实施例，所述步骤S4中当平均功率的值为114时，自适应调整的具体步骤为：当增益判断值为负值且小于-29时，增益值增加1/4，当增益判断值为负值且大于等于-29时，增益值增加1/8；当增益判断值为正值且小于25时，增益值不变；增益判断值为正值且大于等于25时，增益值减小1/8。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例中星载接收机的结构框图；
图2为本发明实施例中星载接收机的二次量化方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参考图2，一种星载接收机的二次量化方法，包括以下步骤：
S1、AGC对输入的基带信号自适应调整一个合理的增益，使接收到的干扰信号与有用信号的功率调整为同一水平，即完全相同的一个额定功率，本发明取的额定功率为114。
S2、对自适应调整增益后的信号进行高位截取，高位截取的区间依据设计需求和资源考虑，本发明实施例中截取的是高18位，将连续波干扰和脉冲干扰信号都抑制到噪声水平，然后将高位截取后的信号输出给抗干扰模块，这样脉冲信号不会再有过冲信号对后续积分结果造成影响，从而在抑制连续波干扰的同时实现了脉冲干扰的有效抑制。
进一步地，在自适应调整增益时，是根据输入信号的功率变化进行增益的周期调整，设自适应调整增益的周期为1ms，即信号增益是1ms变化一次，由于脉冲干扰信号的占空比很小一般为10％，相对于增益调整周期是很短的，即使来了脉冲干扰，增益也不会随着脉冲幅度立即变化，这就从增益调整上初步抑制了脉冲干扰。然后对增益调整后的信号进行高位截取，不仅保留了有效信号，且适应了抗干扰在大动态范围下的稳定性。
S3、计算出高位截取后信号的平均功率，具体的计算步骤为：首先对信号的幅值取平方，然后累加求平均得到平均功率。
S4、根据平均功率的变化计算出信号待调整的增益值，其目的是将功率值稳定在一个固定功率上，本发明实施例中取的额定功率为114，所以信号幅值增益的调整就是为了使信号的平均功率调整到114，具体步骤为：当增益判断值为负值，小于-29时，增益需要变化的量是右移2位即增加原来的1/4，大于等于-29时，增益需要变化的量是右移4位即增加原来的1/8；当增益判断值为正值，小于25时，增益不变，大于等于25时，增益需要变化的量是右移4位取反即减小原来的1/8。
计算完成后将待调整的增益值反馈到AGC，AGC返回步骤S1进行新一轮的信号处理。
参考图1，本发明还包括一种星载接收机，星载接收机内设置有数字下变频模块和抗干扰模块，在数字下变频模块和抗干扰模块之间增加了一个二次量化，用于辅助抗干扰模块对干扰信号的有效抑制。AD采集的中频信号，首先经过数字下变频模块变换为没有高频分量的基带信号，然后基带信号进行二次量化，对基带信号做放大截取处理，最后才送至抗干扰模块进行干扰抑制处理。
综上所述，本发明实施例针对脉冲干扰和连续波干扰同时存在的情况，通过二次量化辅助的抗干扰方法，在抑制连续波干扰的同时巧妙有效地抑制了脉冲干扰，且适应了抗干扰在大动态范围下的稳定性，可以避免有用信号丢失，并且逻辑判断简单、资源消耗少、成本较低、易于实现、适应性好。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种星载接收机的二次量化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、AGC对输入的基带信号进行增益调整，使接收到的干扰信号与有用信号稳定在一个相同的功率值；
S2、对增益调整后的信号进行高位截取，将连续波干扰和脉冲干扰信号都抑制到噪声水平，然后将高位截取后的信号输出给抗干扰模块；
S3、计算出高位截取后信号的平均功率；
S4、根据平均功率计算出信号待调整的增益值，并将待调整的增益值反馈到AGC，AGC返回步骤S1进行下一轮的信号处理。
2.根据权利要求1所述的星载接收机的二次量化方法，其特征在于：所述步骤S2中高位为高18位。
3.根据权利要求1所述的星载接收机的二次量化方法，其特征在于：所述步骤S3中平均功率的计算步骤为：首先对信号的幅值取平方，然后累加求平均。
4.根据权利要求1所述的星载接收机的二次量化方法，其特征在于：所述步骤S1中功率值为114。
5.根据权利要求1所述的星载接收机的二次量化方法，其特征在于：所述步骤S4中当平均功率的值为114时，增益调整的具体步骤为：当增益判断值为负值且小于-29时，增益值增加1/4，当增益判断值为负值且大于等于-29时，增益值增加1/8；当增益判断值为正值且小于25时，增益值不变；增益判断值为正值且大于等于25时，增益值减小1/8。
6.一种星载接收机，所述星载接收机内设置有数字下变频模块和抗干扰模块，其特征在于，包括：还包括二次量化单元，所述数字下变频模块通过二次量化单元连接抗干扰模块，所述二次量化单元用于实现权利要求1至5任意一项所述的星载接收机的二次量化方法。
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