CN1299190A - 一种自适应抗干扰高前端接收方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自适应抗干扰高前端接收方法,利用扩频信号与干扰信号在带宽上的差异,通过扫描检测的方法,在对扩频信息进行混频的同时,把干扰频率搬迁到固定的一中频上,同时进行自适应陷波处理,从而达到自适应地抑制干扰信号,特别是防止产生大功率干扰造成对前端接收的阻塞问题,有效地提高扩频通信的抗干扰性能,实现信干比最大化的接收。本发明突出的优点是:可以实时、有效地抑制强干扰,且不存在环路收敛时间、锁相跟踪时间或扩频码速等限制问题,还可以没有干扰或扩频系统的容限内,通过特定的方式无损失地接收信息。

Description

一种自适应抗干扰高前端接收方法

本发明涉及一种抗干扰通信的自适应抗干扰高前端接收方法。

扩频通信(包括直扩和跳扩，下同)，具有较强的抗侦听、抗截获能力，不论是民用还是军用，不论是点对点通信还是组网通信，扩频体制都担负着越来越重要的角色。但是，在另一方面，该体制也带来了因频谱展宽后容易受到干扰的问题，特别是当干扰信号超过扩频系统固有的抗干扰容限时，会严重影响通信效果。

国内外许多专家学者为了提高扩频通信的抗干扰能力对此作了大量的研究和探索。根据申请者多年的技术跟踪、研究和新近的检索等表明，干扰的抑制处理和归结为时间域、频率域和空间域三种方式。1994年，电子部第七研究所采用空域处理手段——自适应零位天线技术来改善扩频通信的抗干扰能力，并取得了较明显的效果。“八五”期间，该所又与长沙国防科技大学联合研制过采用频域与空域信号处理技术相结合的抗干扰处理器。同时，成都电子科技大学研制过自适应中频抵消器，试图用时频变换域处理技术来提高扩频通信质量，研究结果表明，以上这些方式或理论在不同的场合下起到了不同程度的作用和效果，但都有其一定的适应性和局限性，尤其是当强干扰造成的接收信道高前端堵塞时，以上措施都将失去作用。迄今为止，各种抗干扰方式在不同程度上还存在着一些技术问题，离实际运用尚有一定的差距。

本发明为了克服现有技术的不足之处而提供一种自适应地抑制干扰信号，特别是防止产生因大功率干扰造成对高前端接收信道的阻塞问题，有效提高扩频通信的抗干扰性能，实现信干比最大化的信息接收。

本发明的目的可以通过以下措施来达到，利用扩频信号与干扰信号在带宽上的差异，通过一系列的扫描检测方法，在对扩频信息进行一级混频的同时，把干扰频率搬迁到固定的一中频上。同时根据干扰信号带宽的宽窄和一定的算法准则进行不同程度的实时陷波处理，并通过可调谐带通滤波器在对扩频信号进行能量保护的同时完成带外噪声滤波，然后针对所需接收信号的载波进行二级混频，把剔除干扰后的宽带有用信号搬迁到一个标准的二中频上。这时，二中频的输出信号即为信干化达到最大化的有用信号。当没有干扰时，可通过控制电路实时地对接收信息进行固定方式的一次、二次混频，以保证无损失的信号接收。至此，二中频的输出即可提供给下一级电路进行解扩解调，二中频以上的高前端电路则实现了自适应抗干扰的信干比最大化接收功能。

本发明与背景技术中较有代表性的“自适应中频抵消”方式的相比，有两大优点：一是对干扰的抑制效果好，本发明可达40分贝，而后者只有20分贝左右。二是对干扰的抑制带宽较宽，当干扰带宽超过一定限度时，后者需要增加处理环路或跟踪环路，体积大、成本高、且制作困难，而本发明受带宽的约束较小，容易实现。

本发明与背景技术中较有代表性的“自适应抗干扰零位天线技术”方式相比较有着体积小，成本低的优点，因为后者是一种空域抗干扰措施，对抗一个干扰则需要增加一个接收信道(包括天馈系统和接收机)，这不但增加了通信设备的成本价格，而且增加了设备的复杂性和使用的局限性(只限于基站或基地台使用)，而本发明接口方便，成本低廉，能以模块化的形式体现在通信设备的接收信道之中，此外，零位天线技术还受干扰方向的限制，在组网通信时会受到我方通信信号入射角的影响，而本发明则无此约束。

本发明除有以上所述的优点外，还有更突出的三个优点：一是本发明可以实时、有效地抑制强干扰，避免了强干扰造成的接收信道堵塞现象，而背景技术很难达到如此功效；二是本发明不存在背景技术中面临的环路收敛时间、锁相跟踪时间或扩频码速等限制问题，能更加快速、实时地抑制干扰信号；三是当没有干扰时或干扰在扩频系统的容限之内时，本发明可以通过特定的方式，无损失地接收信息，而背景技术则会产生由附加噪声、附加相移或信号畸变所造成的三分贝左右的插入损失。

本发明还具有避免镜频干扰的功效。

本发明的原理如图1所示，图面说明如下：

1高放，2功分，3 AGC，4一级混频，5带通滤波器，6放大，7电子开关，8直通通路，9、10为不同带宽的高Q值陷波器，11电子开关，12干扰检测扫频频合器，13检测混频，14窄带滤波，15放大，16转换及检测，17一本振频合器，18单片机控制器，19接口电路，20二本振电路，21放大，22二级混频，23滤波，24放大，25 AGC，26中频输出，27干扰指示。

为了方便叙述把附图分成A、B、C、D即

A:1,2,3,4,5,6,17；B:12,13,14,15,16,18,19；

C:7,8,9,10,11；   D:20,21,22,23,24,25。

本发明下面结合附图作进一步详述：

根据用户所需的通信频段，正确选取第一中频，以避免产生组合频率干扰，第二中频一般选取标准中频(如70MHz)。

接收信号fr及干扰信号fj由A中的射频端口输入，经1、2后分成两路，一路经3自动增益控制后作为主支路送给下一级C，另一路送至13作干扰检测之用。

利用扩频信号频带宽、幅度小及干扰信号带宽较窄、幅度较大的特征，实时地检测出进入到通信频段内的干扰频率和相应的带宽。同时计算出干扰信号fj与接收信号fr的载波频率频差Δf，该功能由B完成。

将检测到干扰频率通过4、17、18、19搬迁到第一中频IF1上，并以(IF1+Δf)为中心、以扩频所需信号的带宽为通带区间控制滤波器进行滤波，使接收到的扩频宽带信号能有效地落到该滤波器的通带区间内，完成了干扰频率搬迁到一个固定的一中频上，同时有用信号能量了得到保护，该功能由5、18、19完成。以IF1为中心，根据扩频信号的带宽及可能出现的干扰信号的带宽，分别制作两个或两个以上不同的带宽的高Q值硬陷波器，陷波带宽可选取500KHz(或1MHz)、2MHz等如图中9、10。

主支路信号(fr+fj)由5可调的带宽滤波器出来经6放大后根据A中所检测到的干扰信号频带宽度，通过已定的算法准则，分别选择通过不同的陷波器进行陷波，带宽较宽的进行宽带陷波，带宽较窄的进行窄带陷波，这样可以最大限度地减小对有用信号的损失，该功能由7、9、10、11、18、19完成。8为直通通路，供不需陷波时之用，此时，混杂在扩频信号中的干扰信号已被抑制。

滤除干扰后的扩频信号从11出来经过21后再针对接收信号fr的载频进行二级混频，并通过进一步的二中频滤波、放大和AGC后，输出的是一个能供给下一级解扩解调之用的扩频宽带信号，该功能由B完成。

如果没有干扰信号或出现未超过扩频抗干扰容限之内的干扰信号，则可通过一定的算法准则和控制方式，实时地将接收信号按固定及不陷波的方式进行一级二级混频。同时，为了便于用户观察，还可专门设计有干扰检测指示接口。以上功能由附图中的硬件电路及相应的软件程序完成。

Claims (1)

1．一种自适应抗干扰高前端接收方法，其特征在于其由A、B、C、D相连组成，首先接收信号和干扰信号由A中的射频端口输入，一路由3作为主支路送给下一级C，另一路送至13，这时B电路将检测到的干扰频率通过4、17、18、19混至固定的一中频，然后经5、6送至C，根椐B的已定算法准则，选择9或10或8，得到被抑制了的扩频信号和干扰信号，再由11送至下一级D，完成二中频的信号搬迁，这时输出的是一个能提供解扩解调之用的扩频宽带信号。

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