一种基于数字信号处理的电磁干扰信号对消方法

文档序号:28502260发布日期:2022-01-15 05:04阅读:276来源:国知局
一种基于数字信号处理的电磁干扰信号对消方法

1.本发明属于电磁场技术领域,涉及一种电磁干扰信号的抵消方法,具体涉及一种基于数字信号处理的电磁干扰信号对消方法。


背景技术:

2.连续波单基地雷达的最大挑战之一是实现发射机和接收机之间足够的电磁隔离。由于大部分连续波雷达使用环行器来分离发射信号和接收信号,因此环行器的泄漏功率和天线失配引起的反射功率会泄漏到接收路径中。泄漏功率通常比实际雷达回波高得多,很容易使接收机前端的低噪声放大器饱和。此外,泄漏到接收机的发射频谱的相位噪声与雷达信号处于同一频段。这种噪声无法用滤波器简单地分离出来,严重限制了常规调频连续波雷达的动态范围。克服这些问题的一个有效方法是在泄漏进入接收机的第一阶段之前消除泄漏。漏电消能的思想由来已久。第一个实用的消去器是在20世纪60年代提出的。它有意地通过另一个信号从发射机传送到接收器。如果这个馈通信号的幅值和相位与泄漏信号的幅值和相位相匹配,那么泄漏功率就可以被抑制。1990年beasley等人提出了一种模拟闭环消去方案。闭环方案通过检测泄漏信号的幅值和相位来生成误差矢量。这个误差矢量经过低通滤波,然后反馈到矢量调制器微调幅度和相位的馈通信号,以实现抵消。闭环方案易于适应前端的频率变化和温度变化。然而,由于误差矢量是由模拟混频器产生的,因此混频器输出的直流偏置直接影响消去的精度。


技术实现要素:

3.针对现有技术的不足,本发明提出了一种基于数字信号处理的电磁干扰信号对消方法,在反馈调节的过程中,引入外差法,通过比较调制误差信号和参考外差信号的相关性,在dsp中生成误差矢量。经过一段时间的积分后,为矢量调制器提供两路正交信号的输入,自适应地控制馈通信号的幅度和相位。克服模拟器件的直流偏置问题,实现高性能的电磁干扰信号的消除。
4.一种基于数字信号处理的电磁干扰信号对消方法,包括以下步骤:
5.步骤一、使用接收天线接收发射机发射出的信号,得到带干扰的接收信号i1。
6.步骤二、使用耦合器直接从发射机的输出端耦合得到采样信号i2,再使用功分器将采样信号i2分解为i
21
和i
22

7.步骤三、将步骤二得到的i
21
分解为两路幅值相等、相位相差90
°
的正交信号ai和aq,叠加后输出参考信号i3,参考信号i3与接收信号i1叠加后得到反馈信号i4。
8.步骤四、将步骤二得到的i
22
分解为两路幅值相等、相位相差90
°
的正交信号,两路正交信号分别与外插信号ia混频后,再进行叠加放大,得到检测信号i
2a

9.作为优选,外插信号ia的频率为接受信号i1频率的3~9倍。
10.步骤五、将步骤三得到的反馈信号i4与步骤四得到的检测信号i
2a
混频后得到调制误差信号i
4a
。将调制误差信号i
4a
和外插信号ia均通过a/d转换器输入dsp处理器。
的相位与幅值。
27.步骤七、dsp处理器迭代累积梯度向量,直至调制误差信号i
4a
为0,误差梯度达到0,输出此时的控制向量,得到与干扰信号幅值相等、相位相反的对消信号i
30
,将对消信号i
30
与输入信号i1通过加法器叠加后,得到输出信号p,将输出信号p输入到接收机的低噪声放大器中,完成电磁干扰信号的消除。


技术特征:
1.一种基于数字信号处理的电磁干扰信号对消方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一、使用接收天线接收发射机发射出的信号,得到带干扰的接收信号i1;步骤二、使用耦合器直接从发射机的输出端耦合得到采样信号i2,再使用功分器将采样信号i2分解为i
21
和i
22
;步骤三、将步骤二得到的i
21
分解为两路幅值相等、相位相差90
°
的正交信号a
i
和a
q
,叠加后输出参考信号i3,参考信号i3与接收信号i1叠加后得到反馈信号i4;步骤四、将步骤二得到的i
22
分解为两路幅值相等、相位相差90
°
的正交信号,两路正交信号分别与外插信号i
a
混频后,再进行叠加放大,得到检测信号i
2a
;步骤五、将步骤三得到的反馈信号i4与步骤四得到的检测信号i
2a
混频后得到调制误差信号i
4a
;将调制误差信号i
4a
和外插信号i
a
均通过a/d转换器输入dsp处理器;步骤六、dsp处理器根据调制误差信号i
4a
与外插信号i
a
的相位差,得到误差矢量的角度,生成指向误差矢量相反方向的梯度向量,将结果通过d/a转换器输出,与正交信号a
i
、a
q
混频,迭代更新参考信号i3的相位与幅值;步骤七、dsp处理器迭代累积梯度向量,直至调制误差信号i
4a
为0,输出此时的控制向量,得到与干扰信号幅值相等、相位相反的对消信号i
30
,将对消信号i
30
与输入信号i1通过加法器叠加后,得到输出信号p,将输出信号p输入到接收机的低噪声放大器中,完成电磁干扰信号的消除。2.如权利要求1所述一种基于数字信号处理的电磁干扰信号对消方法,其特征在于:外插信号i
a
的频率为接受信号i1频率的3~9倍。3.如权利要求1所述一种基于数字信号处理的电磁干扰信号对消方法,其特征在于:调制误差信号i
4a
和外插信号i
a
在输入a/d转换器前还需要经过放大与带通滤波处理。

技术总结
本发明公开了一种基于数字信号处理的电磁干扰信号对消方法。本方法通过从发射机的输出端直接耦合到参考信号。将参考信号通过功分器分为两路,其中一路正交分离后通过外差法获得检测信号,完成直流分离,避免混频器的线性误差。另一路正交分离后再叠加,作为与天线接收的带干扰信号叠加的参考信号。将参考信号与接收信号叠加后的反馈信号与检测信号进行混频后,与外插信号一同输入DSP处理器中。DSP根据反馈信号与外插信号的相位差生成方向相反的控制矢量,控制参考信号的相位与幅值。最终迭代生成与干扰信号幅值相等、相位相反的抵消信号。将抵消信号与接收信号叠加后,即可实现干扰信号的消除。干扰信号的消除。干扰信号的消除。


技术研发人员:文进才 孙文 孙玲玲 苏国东
受保护的技术使用者:杭州电子科技大学
技术研发日:2021.09.28
技术公布日:2022/1/14
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