一种基于空时自适应抗干扰算法的信号处理方法和系统

技术特征：
1.一种基于空时自适应抗干扰算法的信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：步骤s1、获取多元天线阵输出的用于导航定位的射频信号，利用模拟下变频模块的多通道射频前端对所述射频信号进行下变频处理，从而得到模拟中频信号，并将所述模拟中频信号发送至自适应抗干扰处理器；步骤s2、所述自适应抗干扰处理器对接收到的所述模拟中频信号进行模数转换以获取数字中频信号，基于数字中频信号和本地载波正交两路信号来生成无失真基带信号，并进一步估计所述无失真基带信号的复共轭对称的协方差矩阵；其中，所述多元天线阵输出的用于导航定位的射频信号中包含干扰噪声，所述干扰噪声分布在所述复共轭对称的协方差矩阵包含的下三角矩阵、上三角矩阵和实对角矩阵中；步骤s3、所述自适应抗干扰处理器基于所述复共轭对称的协方差矩阵求解用于过滤所述干扰噪声的最优权重系数，将所述最优权重系数与所述无失真基带信号的实部做内积运算，以获取经干扰抑制的输出信号；步骤s4、所述自适应抗干扰处理器对所述经干扰抑制的输出信号进行数模转换以获取经干扰抑制的模拟中频信号，进一步经上变频处理后得到经干扰抑制的射频信号，并将所述经干扰抑制的射频信号发送至传统接收机。2.根据权利要求1所述的一种基于空时自适应抗干扰算法的信号处理方法，其特征在于：所述射频信号为，n为天线阵元数，每一路射频信号，；所述数字中频信号为，为每一路数字中频信号，m为延迟抽头数；所述模数转换的采样频率满足，为所述模拟中频信号的中频频率，为正整数。3.根据权利要求2所述的一种基于空时自适应抗干扰算法的信号处理方法，其特征在于，在本地载波初始相位为零的情况下，所述本地载波正交两路信号为：所述本地载波正交两路信号的输出为：所述本地载波正交两路信号的输出为：将和分别与所述数字中频信号的每一行都对应相乘，并经过低通滤波和抽取处理后，获得所述无失真基带信号的实部和虚部。4.根据权利要求3所述的一种基于空时自适应抗干扰算法的信号处理方法，其特征在于，估计所述无失真基带信号的复共轭对称的协方差矩阵具体包括：对所述无失真基带信号的相关数据进行分块处理，每个数据块再进行分批处理，所述每个数据块包括z个批次，其中：
为所述每个数据块的采样周期数；经估计得到的所述无失真基带信号的复共轭对称的协方差矩阵为：经估计得到的所述无失真基带信号的复共轭对称的协方差矩阵为：为所述下三角矩阵，为所述上三角矩阵，为所述实对角矩阵。5.根据权利要求4所述的一种基于空时自适应抗干扰算法的信号处理方法，其特征在于，求解用于过滤所述干扰噪声的最优权重系数，具体包括：获取所述无失真基带信号的输出功率：其中，为输出信号的功率，为协方差矩阵，为约束矢量，为求期望操作符，用拉格朗日乘子法求解所述最优权重系数：其中，，将所述约束矢量代入，可得：以及：分解所述上三角矩阵：随后求解以下方程：对进行归一化，得到最优权重系数：。6.根据权利要求5所述的一种基于空时自适应抗干扰算法的信号处理方法，其特征在于，将所述最优权重系数与所述无失真基带信号的实部做内积运算，以获取所述经干扰抑制的输出信号：。
7.根据权利要求6所述的一种基于空时自适应抗干扰算法的信号处理方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述经干扰抑制的输出信号的实部与虚部，进行低通滤波和插值处理后，将所述经干扰抑制的输出信号的实部与所述本地载波正交两路信号的输出相乘以获取第一结果，将所述经干扰抑制的输出信号的虚部与所述本地载波正交两路信号的输出相乘以获取第二结果，将所述第一结果与所述第二结果相减，得到经干扰抑制的数字中频信号：其中，，经所述数模转换后获取所述经干扰抑制的模拟中频信号。8.一种基于空时自适应抗干扰算法的信号处理系统，其特征在于，所述系统包括：第一处理单元，被配置为：获取多元天线阵输出的用于导航定位的射频信号，对所述射频信号进行下变频处理，从而得到模拟中频信号；第二处理单元，被配置为：对所述模拟中频信号进行模数转换以获取数字中频信号，基于数字中频信号和本地载波正交两路信号来生成无失真基带信号，并进一步估计所述无失真基带信号的复共轭对称的协方差矩阵；其中，所述多元天线阵输出的用于导航定位的射频信号中包含干扰噪声，所述干扰噪声分布在所述复共轭对称的协方差矩阵包含的下三角矩阵、上三角矩阵和实对角矩阵中；第三处理单元，被配置为：基于所述复共轭对称的协方差矩阵求解用于过滤所述干扰噪声的最优权重系数，将所述最优权重系数与所述无失真基带信号的实部做内积运算，以获取经干扰抑制的输出信号；第四处理单元，被配置为：对所述经干扰抑制的输出信号进行数模转换以获取经干扰抑制的模拟中频信号，进一步经上变频处理后得到经干扰抑制的射频信号。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子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，实现权利要求1至7中任一项所述的一种基于空时自适应抗干扰算法的信号处理方法中的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至7中任一项所述的一种基于空时自适应抗干扰算法的信号处理方法中的步骤。

技术总结
本发明提出一种基于空时自适应抗干扰算法的信号处理方法和系统。方法包括：获取多元天线阵输出的用于导航定位的射频信号，利用模拟下变频模块的多通道射频前端对射频信号进行下变频处理，从而得到模拟中频信号，并将模拟中频信号发送至自适应抗干扰处理器；自适应抗干扰处理器对接收到的模拟中频信号进行模数转换以获取数字中频信号，基于数字中频信号和本地载波正交两路信号来生成无失真基带信号，并进一步估计无失真基带信号的复共轭对称的协方差矩阵；自适应抗干扰处理器基于复共轭对称的协方差矩阵求解用于过滤干扰噪声的最优权重系数，将最优权重系数与无失真基带信号的实部做内积运算，以获取经干扰抑制的输出信号。号。号。


技术研发人员：杨林 张龙 杨峰 马琳茹 孟涟肖
受保护的技术使用者：军事科学院系统工程研究院网络信息研究所
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2022/4/22