CN117741705A - 一种rdss自适应抗邻频干扰方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种RDSS自适应抗邻频干扰方法及装置。干扰检测单元根据反馈的跟踪多普勒划定检测频段区域,实时检测射频前端输出的中频信号;当检测到N个干扰信号频率时,分配至N个级联的干扰消除单元实现对应干扰信号消除,输出纯净信号至RDSS基带信号处理单元;同时,RDSS基带信号处理单元输出捕获成功标志和捕获噪底;自适应捕获门限判定单元根据捕获成功标志、捕获噪底和射频前端输出的自动增益控制实时调整捕获门限,反馈给RDSS基带信号处理单元以提高对RDSS信号的捕获灵敏度。本申请的抗干扰方法具有成本低、准确、鲁棒性强等优点,可以实现RDSS下行信号频段附近4G/5G、蓝牙、WiFi等干扰信号的抑制消除,并提升RDSS信号捕获灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及无线电测定技术领域,特别涉及一种RDSS自适应抗邻频干扰方法及装置。
背景技术
北斗系统无线电测定业务(RDSS)是北斗导航系统区别于其他系统最显著的应用。自正式开通以来,已广泛应用于水利、渔业、交通、救援等国民经济领域和重要军事领域。
北斗RDSS的下行工作频段为2483.5~2500MHz,与4G/5G、蓝牙、WiFi等工作频段较为接近。对于北斗导航系统,其接收信号来自36000km的太空卫星,到达地面时非常微弱,信号强度远低于邻近频段信号,易受到邻近频段信号的干扰(邻频干扰)。其中,高密度、高强度的4G/5G信号对RDSS接收机的干扰最为严峻,易导致接收机整机误码率增高甚至信号失锁。
邻频干扰主要是由于发射机滤波器的信号泄露或接收机滤波器将邻频信号滤进带内导致,发生干扰时接收机带内底噪抬升,造成有用信号载噪比降低、捕获跟踪困难,进而影响接收灵敏度和误码率。在现有的抗邻频干扰技术中,均采用两个方面提高抑制邻频信号能力:1)提高接收机滤波器性能,包括窄带通、低损耗;2)扩大接收机射频通道的线性动态范围。但对于RDSS用户,为了减少对有用信号的损失,射频前端滤波器带宽一般设计得比较宽,因此对4G/5G等邻频信号带外抑制能力非常有限。同时在现有器件基础上提高射频通道线性动态范围成本过高,不适合大规模推广应用。
此外,RDSS用户在移动过程中非常容易穿越不同4G/5G等信号基站覆盖范围,从而导致接收机的受扰情况发生变化。现存的固定抗邻频干扰技术难以有效抑制。
因此,针对RDSS下行工作环境,研究低成本、高有效的自适应邻频干扰消除方法,对RDSS接收机的正常工作具有积极意义。
发明内容
基于此,本申请实施例提供了一种RDSS自适应抗邻频干扰方法及系统,本抗干扰方法具有成本低、准确、鲁棒性强等优点,可以实现RDSS下行信号频段附近4G/5G、蓝牙、WiFi等干扰信号的抑制消除,并提升RDSS信号捕获灵敏度。
第一方面,提供了一种RDSS自适应抗邻频干扰方法,该方法包括:
干扰检测单元根据RDSS基带信号处理设备反馈的跟踪多普勒fdoppler划定检测频段区域,实时检测射频前端输出的中频信号SIF(n);当检测到N个干扰信号频率f1~fN时,将N个干扰信号频率f1~fN分配至N个级联的干扰消除单元;
N个级联的干扰消除单元将分配后的N个干扰信号频率f1~fN实现对应干扰信号消除,输出纯净信号SOF(n)至RDSS基带信号处理单元;同时,RDSS基带信号处理单元输出捕获成功标志CpcFlag和捕获噪底Noise;
自适应捕获门限判定单元根据捕获成功标志CpcFlag、捕获噪底Noise和射频前端输出的自动增益控制AGC实时调整捕获门限Th,反馈给RDSS基带信号处理单元以提高对RDSS信号的捕获灵敏度。
可选地,干扰检测单元根据RDSS基带信号处理设备反馈的跟踪多普勒fdoppler划定检测频段区域,实时检测射频前端输出的中频信号SIF(n),包括:
通过FFT信号频谱分析模块对SIF(n)进行快速粗检测得到粗检测干扰信号频率SfN;
其中,检测的频段范围设置为[f0+fdoppler-Δf,f0+fdoppler+Δf],f0为标准RDSS下行信号的中心频点2491.75MHz,Δf设置为>16.32MHz的检测频段范围。
可选地,FFT信号频谱分析模块对SIF(n)进行快速粗检测得到粗检测干扰信号频率SfN之后,所述方法还包括:
通过N个级联的锁相环干扰检测模块采用数字锁相环结构对粗检测干扰信号频率Sf1-SfN进行检测;其中,
以SfN为基础频率,通过载波NCO进行正弦表、余弦表查表生成本地正交信号uos(n)和uoc(n);
uos(n)和uoc(n)分别与中频信号SIF(n)混频得到下变频信号i(n)和q(n),再通过积分清除提升信号增益得到I(n)和Q(n)送入环路锁定指示器;
若环路锁定指示器判定为锁定则输出精确检测干扰信号频率fN并进行干扰消除;若持续未锁定则认为干扰消失,退出检测;
同时,I(n)和Q(n)送至鉴别器得到鉴别结果Φe(n),通过环路滤波器进行滤波后送回载波NCO,以实现对干扰信号持续稳定的跟踪。
可选地,所述中频信号SIF(n)具体包括为:
其中,si(n)为所接收到的卫星信号i的信号,noise(n)为RDSS接收机的热噪声,cw(ω,n)为环境中的邻频干扰信号,ω为邻频干扰信号的频率,Ts为采样周期,为邻频干扰信号的初始相位。
可选地,N个级联的干扰消除单元将分配后的N个干扰信号频率f1~fN实现对应干扰信号消除,输出纯净信号SOF(n)至RDSS基带信号处理单元,包括:
通过第一混频模块及直流消除模块实现邻频干扰信号的消除;
通过第二混频模块保证实现对RDSS信号中频的逆搬移;
通过重量化环节对干扰消除子单元进行重量化。
可选地,通过第一混频模块及直流消除模块实现邻频干扰信号的消除,具体包括:
通过第一混频模块对信号的频率搬移,邻频干扰信号被搬移至零频附近:
其中,为干扰检测模块输出的邻频干扰fN的频率估计,经过第一混频模块处理后,输入信号中的邻频干扰信号分量变为:
进而通过直流消除模块对邻域信号进行时域估计,实现对干扰信号的消除。
可选地,通过第二混频模块保证实现对RDSS信号中频的逆搬移,具体包括:
经过第二混频模块的信号表示为:
进而确保干扰消除模块完整的保留了信号中的RDSS信号成分,实现了对邻频干扰信号的消除。
可选地,通过重量化环节对干扰消除子单元进行重量化,具体包括:
接收第二混频信号Mb_out(n),并对第二混频信号Mb_out(n)进行重量化以输出经该干扰消除单元干扰消除后的RDSS信号SOF(n)。
可选地,自适应捕获门限判定单元根据捕获成功标志CpcFlag、捕获噪底Noise和射频前端输出的自动增益控制AGC实时调整捕获门限Th,包括:
通过系统选择模块根据AGC选定门限系数k(i),同时判断捕获成功标志未锁定检测是否超时,若超时则选定门限系数k(i-1);
系数选择模块输出的门限系数k(i)与捕获噪底Noise相乘,得到捕获门限Th输出至RDSS基带信号处理单元,当反馈的捕获成功标志CpcFlag为锁定时,自适应捕获门限判定子单元退出门限判定。
第二方面,提供了一种RDSS自适应抗邻频干扰装置,该装置包括干扰检测单元、N个级联的干扰消除单元以及自适应捕获门限判定单元,其中:
干扰检测单元,用于根据RDSS基带信号处理设备反馈的跟踪多普勒fdoppler划定检测频段区域,实时检测射频前端输出的中频信号SIF(n);当检测到N个干扰信号频率f1~fN时,将N个干扰信号频率f1~fN分配至N个级联的干扰消除单元;
N个级联的干扰消除单元,用于将分配后的N个干扰信号频率f1~fN实现对应干扰信号消除,输出纯净信号SOF(n)至RDSS基带信号处理单元;同时,RDSS基带信号处理单元输出捕获成功标志CpcFlag和捕获噪底Noise;
自适应捕获门限判定单元,用于根据捕获成功标志CpcFlag、捕获噪底Noise和射频前端输出的自动增益控制AGC实时调整捕获门限Th,反馈给RDSS基带信号处理单元以提高对RDSS信号的捕获灵敏度。
可以看出,本申请的有益效果至少包括:
(1)在现有的硬件条件下,实现RDSS下行信号频段附近多个如4G/5G、蓝牙、WiFi等干扰信号的抑制消除,并兼顾实时性和准确性;
(2)有效提高RDSS信号捕获灵敏度;
(3)具有成本低、结构简单、占用系统资源少等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
图1为本申请实施例提供的RDSS自适应抗邻频干扰方法结构框图;
图2为本申请实施例提供的RDSS自适应抗邻频干扰检测单元结构框图;
图3为本申请实施例提供的锁相环干扰检测模块结构框图;
图4为本申请实施例提供的RDSS自适应抗邻频干扰消除单元结构框图;
图5为本申请实施例提供的RDSS自适应抗邻频干扰自适应捕获门限判定单元结构框图。
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。
在本发明的描述中,术语“包括”、“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,包括了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元,而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元,或者基于本发明构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。
本申请提出了一种RDSS自适应抗邻频干扰方法,该抗干扰方法具有成本低、准确、鲁棒性强等优点,可以实现RDSS下行信号频段附近4G/5G、蓝牙、WiFi等干扰信号的抑制消除,并提升RDSS信号捕获灵敏度。
本申请提出的RDSS自适应抗邻频干扰方法如图1所示,本方法应用于RDSS自适应抗邻频干扰装置,RDSS自适应抗邻频干扰装置位于射频前端及RDSS基带信号处理单元之间,实现邻频干扰信号的消除和RDSS信号捕获门限的自适应判定。RDSS自适应抗邻频干扰装置由干扰检测单元、级联的干扰消除单元1~N和自适应捕获门限判定单元组成。具体地:
干扰检测单元根据RDSS基带信号处理设备反馈的跟踪多普勒fdoppler划定检测频段区域,实时检测射频前端输出的中频信号SIF(n);当检测到N个干扰信号频率f1~fN时,将N个干扰信号频率f1~fN分配至N个级联的干扰消除单元;
N个级联的干扰消除单元将分配后的N个干扰信号频率f1~fN实现对应干扰信号消除,输出纯净信号SOF(n)至RDSS基带信号处理单元;同时,RDSS基带信号处理单元输出捕获成功标志CpcFlag和捕获噪底Noise;
自适应捕获门限判定单元根据捕获成功标志CpcFlag、捕获噪底Noise和射频前端输出的自动增益控制AGC实时调整捕获门限Th,反馈给RDSS基带信号处理单元以提高对RDSS信号的捕获灵敏度。
在本申请实施例中,干扰检测子单元结构框图如图2所示,由FFT信号频谱分析模块和并联的锁相环干扰检测模块1~N组成。干扰检测子单元输入接口包括射频前端输出的中频信号SIF(n),RDSS信号跟踪多普勒fdoppler;输出接口为精确检测干扰信号频率f1~fN。
通过FFT信号频谱分析模块对SIF(n)进行快速粗检测得到粗检测干扰信号频率SfN;其中,检测的频段范围设置为[f0+fdoppler-Δf,f0+fdoppler+Δf],f0为标准RDSS下行信号的中心频点2491.75MHz,Δf设置为>16.32MHz的检测频段范围。FFT信号频谱分析模块输出粗检测干扰信号频率Sf1-SfN至锁相环干扰检测模块1~N进行精检测。
锁相环干扰检测模块结构框图如图3所示。锁相环干扰检测模块输入接口为粗检测干扰信号频率SfN,输出接口为精确检测干扰信号频率fN。锁相环干扰检测模块采用典型的数字锁相环结构实现对干扰信号的检测,以SfN为基础频率,通过载波NCO进行正弦表、余弦表查表生成本地正交信号uos(n)和uoc(n)。uos(n)和uoc(n)分别与中频信号SIF(n)混频得到下变频信号i(n)和q(n),再通过积分清除提升信号增益得到I(n)和Q(n)送入环路锁定指示器。若环路锁定指示器判定为锁定则输出精确检测干扰信号频率fN送至干扰消除子单元,若持续未锁定则认为干扰消失,退出检测。同时,I(n)和Q(n)送至鉴别器得到鉴别结果Φe(n),通过环路滤波器进行滤波后送回载波NCO,以实现对干扰信号持续稳定的跟踪。
FFT频谱分析的干扰检测方法检测范围大,检测时间短,但所获取的干扰频率误差较大。锁相环干扰检测频率准确性高,但检测范围小,检测大范围需要分时导致时间长。RDSS信号跟踪多普勒fdoppler的反馈有利于缩小FFT频谱分析的频段范围,有效节约资源,提升检测的快速性和动态特性。上述加入fdoppler的FFT频谱分析与并联锁相环干扰检测结合的方法,可以兼顾实现多个干扰信号频率的准确估计和快速动态响应。
本申请中基本的干扰消除单元如图4所示。干扰消除单元通过对输入信号SIF(n)的处理,实现输入信号中干扰信号的消除。干扰消除子单元输入接口包括中频信号SIF(n),精确检测干扰信号频率fN;输出接口为纯净信号SOF(n)。
第一混频模块及直流消除模块实现邻频干扰信号的消除;第二混频模块保证了整个干扰消除子单元不会改变输入信号中有用信号的频率;重量化环节对干扰消除子单元进行重量化,不改变输入信号的位宽。
其中,邻频干扰消除的工作原理阐述如下:
RDSS信号通过射频前端对信号进行射频信号调整、下变频混频、中频信号滤波放大及模数转换,输出数字中频信号SIF(n);基带信号处理单元处理数字中频信号,实现RDSS信号的接收,从而实现最终的通信、定时、定位。在接收机环境中存在邻频干扰的情况下,RDSS接收机射频前端输出的数字中频信号SIF(n)可表示为:
其中,si(n)为所接收到的卫星信号i的信号,noise(n)为RDSS接收机的热噪声,cw(ω,n)为环境中的邻频干扰信号,ω为邻频干扰信号的频率,Ts为采样周期,为邻频干扰信号的初始相位。
干扰消除单元通过第一混频模块实现信号的频率搬移,邻频干扰信号被搬移至零频附近:
其中,为干扰检测模块输出的邻频干扰fN的频率估计,经过第一混频模块处理后,输入信号中的邻频干扰信号分量变为:
由于干扰信号频率估计接近干扰信号的真实频率ω,因此,经过第一混频模块处理后,邻频干扰信号被搬移至零频附近,变为一个“准直流”信号分量;因此,可以通过一个直流消除滤波器(DCRF,DC removal filter)对邻频信号进行时域估计,从而实现对干扰信号的消除。
直流消除滤波器实现对低频信号“准直流”分量DC(n)的估计,设计简单,实现方式包括但不限于以下两种:
方式一:
方式二:
DC(n)=Scw(n-1)+[M1out(n)-Scw(n-1)]/K
方式一对每N个数据进行平均作为直流信号的估计,因此,N越大,估计的“准直流”信号噪声性能越好,同时,动态响应越慢。方式二通过参数K的选择实现动态性能与滤波器带宽的折中。本发明可根据实际需要采取其中一种方式,由于直流消除滤波器实现对低频信号“准直流”分量DC(n)的估计为本领域技术所熟知,在此便不予以赘述。
具体的,经过直流消除模块以后的信号可表示为:
其中cwnoise(n)=cw(n)-DC(n),包含邻频干扰信号消除以后残留的低频噪声,不影响后续基带信号处理单元对RDSS信号的接收。
通过上式可以看出,经过第一混频模块的处理以后,RDSS信号中频频率发生了搬移,因此,邻频干扰消除单元通过第二混频模块实现对RDSS信号中频的“逆搬移”,经过第二混频模块的信号可表示为:
从上式可以看出,第二混频模块引入确保干扰消除模块完整的保留了信号中的RDSS信号成分,实现了对邻频干扰信号的消除。
同时,上述干扰消除子单元还包括重量化单元Re Quant,该重量化单元Re Quant连接于第二混频模块,用以接收第二混频信号Mb_out(n),并对第二混频信号Mb_out(n)进行重量化以输出经该干扰消除单元干扰消除后的RDSS信号SOF(n)(由于该干扰消除模块仅包括1级干扰消除单元,因此该SOF(n)即经干扰消除模块消除干扰后的RDSS信号)。
上述的干扰消除子单元中第一混频模块及直流消除模块实现邻频干扰信号fN的消除;第二混频模块的引入保证了整个干扰消除子单元不会改变输入信号中的有用信号;重量化单元Re Quant对干扰消除模块进行重量化,不改变输入信号的位宽。
在本申请可选的实施例中,本发明干扰消除单元采用级联的方式,参照图1所示。n>1,上述n级干扰消除子单元为逐级串联连接;每级干扰消除子单元均包括第一混频模块、直流消除模块、第二混频模块和重量化模块。各级干扰消除模块输入的检测干扰信号频率fN由干扰检测单元进行分配,以实现多个邻频干扰信号的消除。
自适应捕获门限判定子单元结构框图如图5所示。自适应捕获门限判定子单元输入接口包括自动增益控制AGC,RDSS基带信号处理单元输出成功标志CpcFlag、捕获噪底Noise;输出接口为捕获门限Th。
系数选择模块内从小到大依次存储n个门限系数k(1)~k(n),k(n)>k(1)>1,n>1。首先系统选择模块根据AGC选定门限系数k(i)(1≤i≤n),同时判断捕获成功标志未锁定检测是否超时,若超时则选定门限系数k(i-1),直到k(1)。
系数选择模块输出的门限系数k(i)与捕获噪底Noise相乘,得到捕获门限Th输出至RDSS基带信号处理单元,当反馈的捕获成功标志CpcFlag为锁定时,自适应捕获门限判定子单元退出门限判定。
上述自适应捕获门限判定子单元有效解决发生干扰时带内噪底提升导致的捕获失败问题,能够显著提升系统的捕获灵敏度。同时,捕获门限过低容易错捕、过高容易漏捕,均将延长成功捕获时间,而自适应动态调整的方法可以实时调整捕获门限至最优值,兼顾了系统捕获的准确性、快速性,能快速响应环境实时、复杂的噪底变化。
综上可以看出,本申请实现了采用加入RDSS信号跟踪多普勒fdoppler反馈的FFT频谱分析与并联锁相环干扰检测结合的方法,实现RDSS下行信号附近多个邻频干扰信号频率的准确估计和快速动态响应;
采用级联的方式将接收信号混频,使RDSS下行信号中的多个邻频干扰信号调整为直流分量;
采用自适应捕获门限判定的方法,解决因干扰引起的动态噪底变化导致的捕获慢、捕获灵敏度降低的问题,实现了实时调整捕获门限至最优值,兼顾了系统捕获的准确性、快速性。
本申请提出的RDSS自适应抗邻频干扰方法具有以下优点:
相对于提升滤波器性能指标的抗邻频干扰技术,本申请具有成本低、易于实现等特点;
本申请可以不用约束滤波器带宽,有利于减少RDSS有用信号的损失,降低误码率;
针对干扰信号频率变化,本申请提出的方案能够快速响应;
本申请能够显著提升干扰发生时的捕获灵敏度;
本申请提出的RDSS自适应抗邻频干扰方法,可实现多个干扰信号的消除,并兼顾干扰消除的实时性与精确性。
本申请实施例还提供的一种RDSS自适应抗邻频干扰装置。装置包括干扰检测单元、N个级联的干扰消除单元以及自适应捕获门限判定单元,其中:
干扰检测单元,用于根据RDSS基带信号处理设备反馈的跟踪多普勒fdoppler划定检测频段区域,实时检测射频前端输出的中频信号SIF(n);当检测到N个干扰信号频率f1~fN时,将N个干扰信号频率f1~fN分配至N个级联的干扰消除单元;
N个级联的干扰消除单元,用于将分配后的N个干扰信号频率f1~fN实现对应干扰信号消除,输出纯净信号SOF(n)至RDSS基带信号处理单元;同时,RDSS基带信号处理单元输出捕获成功标志CpcFlag和捕获噪底Noise;
自适应捕获门限判定单元,用于根据捕获成功标志CpcFlag、捕获噪底Noise和射频前端输出的自动增益控制AGC实时调整捕获门限Th,反馈给RDSS基带信号处理单元以提高对RDSS信号的捕获灵敏度。
本申请实施例提供的RDSS自适应抗邻频干扰装置用于实现上述RDSS自适应抗邻频干扰方法,关于RDSS自适应抗邻频干扰装置的具体限定可以参见上文中对于RDSS自适应抗邻频干扰方法的限定,在此不再赘述。上述RDSS自适应抗邻频干扰装置中的各个部分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设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
以上所述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申请专利范围的限制。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 (10)
1.一种RDSS自适应抗邻频干扰方法,其特征在于,所述方法包括:
干扰检测单元根据RDSS基带信号处理设备反馈的跟踪多普勒fdoppler划定检测频段区域,实时检测射频前端输出的中频信号SIF(n);当检测到N个干扰信号频率f1~fN时,将N个干扰信号频率f1~fN分配至N个级联的干扰消除单元;
N个级联的干扰消除单元将分配后的N个干扰信号频率f1~fN实现对应干扰信号消除,输出纯净信号SOF(n)至RDSS基带信号处理单元;同时,RDSS基带信号处理单元输出捕获成功标志CpcFlag和捕获噪底Noise;
自适应捕获门限判定单元根据捕获成功标志CpcFlag、捕获噪底Noise和射频前端输出的自动增益控制AGC实时调整捕获门限Th,反馈给RDSS基带信号处理单元以提高对RDSS信号的捕获灵敏度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,干扰检测单元根据RDSS基带信号处理设备反馈的跟踪多普勒fdoppler划定检测频段区域,实时检测射频前端输出的中频信号SIF(n),包括:
通过FFT信号频谱分析模块对SIF(n)进行快速粗检测得到粗检测干扰信号频率SfN;
其中,检测的频段范围设置为[f0+fdoppler-Δf,f0+fdoppler+Δf],f0为标准RDSS下行信号的中心频点2491.75MHz,Δf设置为>16.32MHz的检测频段范围。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,FFT信号频谱分析模块对SIF(n)进行快速粗检测得到粗检测干扰信号频率SfN之后,所述方法还包括:
通过N个级联的锁相环干扰检测模块采用数字锁相环结构对粗检测干扰信号频率Sf1-SfN进行检测;其中,
以SfN为基础频率,通过载波NCO进行正弦表、余弦表查表生成本地正交信号uos(n)和uoc(n);
uos(n)和uoc(n)分别与中频信号SIF(n)混频得到下变频信号i(n)和q(n),再通过积分清除提升信号增益得到I(n)和Q(n)送入环路锁定指示器;
若环路锁定指示器判定为锁定则输出精确检测干扰信号频率fN并进行干扰消除;若持续未锁定则认为干扰消失,退出检测;
同时,I(n)和Q(n)送至鉴别器得到鉴别结果Φe(n),通过环路滤波器进行滤波后送回载波NCO,以实现对干扰信号持续稳定的跟踪。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述中频信号SIF(n)具体包括为:
其中,si(n)为所接收到的卫星信号i的信号,noise(n)为RDSS接收机的热噪声,cw(ω,n)为环境中的邻频干扰信号,ω为邻频干扰信号的频率,Ts为采样周期,为邻频干扰信号的初始相位。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,N个级联的干扰消除单元将分配后的N个干扰信号频率f1~fN实现对应干扰信号消除,输出纯净信号SOF(n)至RDSS基带信号处理单元,包括:
通过第一混频模块及直流消除模块实现邻频干扰信号的消除;
通过第二混频模块保证实现对RDSS信号中频的逆搬移;
通过重量化环节对干扰消除子单元进行重量化。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过第一混频模块及直流消除模块实现邻频干扰信号的消除,具体包括:
通过第一混频模块对信号的频率搬移,邻频干扰信号被搬移至零频附近:
其中,为干扰检测模块输出的邻频干扰fN的频率估计,经过第一混频模块处理后,输入信号中的邻频干扰信号分量变为:
进而通过直流消除模块对邻域信号进行时域估计,实现对干扰信号的消除。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过第二混频模块保证实现对RDSS信号中频的逆搬移,具体包括:
经过第二混频模块的信号表示为:
进而确保干扰消除模块完整的保留了信号中的RDSS信号成分,实现了对邻频干扰信号的消除。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过重量化环节对干扰消除子单元进行重量化,具体包括:
接收第二混频信号Mb_out(n),并对第二混频信号Mb_out(n)进行重量化以输出经该干扰消除单元干扰消除后的RDSS信号SOF(n)。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,自适应捕获门限判定单元根据捕获成功标志CpcFlag、捕获噪底Noise和射频前端输出的自动增益控制AGC实时调整捕获门限Th,包括:
通过系统选择模块根据AGC选定门限系数k(i),同时判断捕获成功标志未锁定检测是否超时,若超时则选定门限系数k(i-1);
系数选择模块输出的门限系数k(i)与捕获噪底Noise相乘,得到捕获门限Th输出至RDSS基带信号处理单元,当反馈的捕获成功标志CpcFlag为锁定时,自适应捕获门限判定子单元退出门限判定。
10.一种RDSS自适应抗邻频干扰装置,其特征在于,所述装置包括干扰检测单元、N个级联的干扰消除单元以及自适应捕获门限判定单元,其中:
干扰检测单元,用于根据RDSS基带信号处理设备反馈的跟踪多普勒fdoppler划定检测频段区域,实时检测射频前端输出的中频信号SIF(n);当检测到N个干扰信号频率f1~fN时,将N个干扰信号频率f1~fN分配至N个级联的干扰消除单元;
N个级联的干扰消除单元,用于将分配后的N个干扰信号频率f1~fN实现对应干扰信号消除,输出纯净信号SOF(n)至RDSS基带信号处理单元;同时,RDSS基带信号处理单元输出捕获成功标志CpcFlag和捕获噪底Noise;
自适应捕获门限判定单元,用于根据捕获成功标志CpcFlag、捕获噪底Noise和射频前端输出的自动增益控制AGC实时调整捕获门限Th,反馈给RDSS基带信号处理单元以提高对RDSS信号的捕获灵敏度。
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