窗函数引起的信号失真，从而进一步提高了整个系统 的抗干扰性能。
【附图说明】
[0025] 图1为传统空频自适应算法结构框图；
[0026] 图2为本发明两路信号加窗重叠抗干扰的原理图。
【具体实施方式】
[0027] 如图2所示为本发明两路信号加窗重叠的原理图。
[0028] a.将两路信号进行分块处理，并对第二路信号进行延迟处理。
[0029] 设对输入信号要进行J点的FFT，则将输入数据按每J个数据一块进行分块，即第 一路信号第一块数据为：
[0030] xinl(n) = (x(n)，x(n+l)，…，x(n+J-l)) (2)
[0031] 其中x(n) = h (n), x2(n),…xM(n))T，表示M个阵元在第n时刻的快拍值。将第 一路信号延迟1/2数据块作为第二路输入信号，即第二路信号第一块数据为：
[0032] xin2(n) = (x(n+J/2)，x(n+J/2+l)，…，x(n+J/2+J-l)) (3)
[0033] b.将输入信号进行加窗处理。
[0034] 对数据块加窗实际上就是将数据块乘以一个窗函数系数。不同的窗函数对FFT变 换的频谱泄露抑制程度不一样，这主要由主瓣宽度和旁瓣值来决定，不加窗的情况其实等 效于加矩形窗，另外不同的窗函数对原始信号的信噪比下降程度也不一样。
[0035] 综合考虑频谱泄露改善和信噪比下降这两方面因素，hamming窗的综合性能最好。 长度为J的hamming窗函数的数学表达式为
[0037] 可以调用MATLAB函数hamming(J)生成J点的窗函数系数，然后将第一路与第二 路输入信号与生成的窗函数系数相乘，即可得到加窗处理后的输入信号。
[0038] c.将加窗处理后的信号送入FFT模块：
[0039] 将第一路和第二路加窗后的数据依次送入FFT模块，设每一路信号一共送入了 K 个数据块，进行J点的FFT运算，则可以得到K组数据，每组数据有J个频点的信息。则可 以得到每一路信号第k个数据块进行FFT后的J个点的值X k (f ^，Xk (f2)，…，Xk (fV)。
[0040] d.对得到的频域信号进行预处理。
[0041] 首先选取合适的门限，由于干扰信号相对于导航信号是强干扰，所以门限选取要 求不高，一般用一阶矩法，一阶矩法的干扰门限计算公式为
[0043] 其中a(i)是第i根谱线的幅值。X是门限优化因子，一般取值为2到5之间。入 的取值直接影响到抗干扰的效果，需根据实际情况具体确定。
[0044] 确定门限后，可以对每个频点的幅值进行检查，将大于门限的频点的幅值降低到 某个选定的值，并且保留其相位特性。经过预处理的信号可以抑制掉强的窄带干扰。
[0045] e.将d中预处理后的信号进行空频抗干扰处理。
[0046] 选取特定的自适应滤波算法，通过分别在J个频点计算该频点的权值w(fj)。由于 空频自适应滤波算法的特点，在每个频点进行权值计算时，只需要进行MXM矩阵的运算， 大大减少了计算量，所以使用功率倒置算法中直接矩阵求逆来求得权值。功率倒置算法中 设导向矢量s = [1，0,…，0]，则在第j个频点计算权值的公式为：
[0048] 其中Mfj)为相关矩阵，可以由K组数据的统计平均得出，即
[0050] 其中K为选取的求平均的快拍数，最后得到每个频点的输出值为
[0051] Y(fj) =X(fj)w*(fj) (8)
[0052] f.把e中得到的第一路数据进行1/2个数据块的延迟，然后再与第二路数据相加， 得到最后的输出。
[0053] 加窗重叠的总体思想就是上支路加窗后进行干扰抑制，然后进行1/2数据块的延 迟；下支路先进行1/2数据块的延迟，然后再加窗，最后进行干扰抑制。上支路和下支路都 进行了 1/2数据块的延迟保证了上下支路相加时在时间上时对应的。如果没有干扰存在， 干扰抑制模块不会对FFT模块的输出信号做任何处理，IFFT模块的输出信号和FFT模块的 输入信号是一样的。
[0054] 由于窗函数对输入信号的包络有影响，加窗重叠的结构可以保证两路信号叠加后 的信号包络和输入信号包络接近，可以达到输入信号在不失真的情况下进行干扰抑制。
【主权项】
1. 一种阈值处理和空频自适应算法结合的导航抗干扰算法，其特征在于包括以下步 骤： a. 将每个阵元的输入信号进行分块处理作为第一路信号，即选取输入数据的连续J个 点作为一个数据块处理；将第一路信号的数据延迟半个数据块，延迟后的信号作为第二路 信号，然后进行与第一路相同的分块处理； b. 将a中的第一路和第二路信号分别进行加窗处理，即将第一路和第二路的输入数据 与窗函数相乘得到加窗后的输入数据； c. 将b中经过加窗处理后的信号进行FFT处理，即对每个数据块进行J个点的FFT变 换，得到输入数据在各个频点的信息； d. 将c中得到的信号进行门限处理，选择剔除或者削掉某一频点的值； e. 将d中处理之后的信号传入空频抗干扰模块在每个频点进行抗干扰处理，即在每个 频点通过自适应抗干扰算法得到权值，再将权值与输入信号相乘得到抗干扰后的每个频点 的输出； f. 将e中得到的每个频点的输出值按顺序排列后，作为一个数据块，传入IFFT模块，得 到时域的输出信号，即将每个数据块在每个频点的抗干扰后的输出值进行J个点的IFFT， 得到该数据块的时域输出值； g. 将f?中得到的第一路时域信号输出信号延迟半个数据块的时间，再将第一路时域信 号与第二路时域信号相加，得到最终的时域输出信号。2. 如权利要求1所述的一种阈值处理和空频自适应算法结合的导航抗干扰算法，其特 征在于：所诉步骤d中采用的门限处理方法为归零法或者钳位法。
【专利摘要】该发明公开了一种阈值处理和空频自适应算法结合的导航抗干扰算法，属于卫星导航通信领域。该算法将频域阈值处理算法和空频自适应处理算法相结合，通过先对变换到频域的信号进行阈值预处理，再进行空频自适应处理的方式，有效提高了抗干扰系统对窄带强干扰的抗干扰能力。同时在进行空频自适应处理时采用了两路数据重叠加窗的方法对信号进行抗干扰处理，有效降低了传统空频自适应算法中频谱泄漏的影响，增强了系统的性能。
【IPC分类】G01S19/21
【公开号】CN104898132
【申请号】CN201510245799
【发明人】李会勇, 周正, 张远芳, 李洋, 谢菊兰
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月14日