导航信号抗干扰自适应处理方法及处理装置的制造方法_3

文档序号:9234304阅读:来源:国知局
高了信号抗干扰自适应处理的 速度和效率。
[0104] 根据本发明实施例提出的导航信号抗干扰自适应处理方法,通过对导航信号进行 数字转换和滤波得到复数字信号,从而根据自适应权矢量和采样均方误差得到滤波器的 秩,W根据计算得到的当前秩下滤波器的自适应权矢量对复数字信号进行滤波得到一维输 出信号,完成对导航信号的滤波,不仅避免了信号协方差矩阵的求逆,还能根据信号特点进 行秩选,避免了多余的计算和硬件结构的开支,可W实时快速的根据信号特点选择合适的 滤波器级数,提高信号-干扰比,更好地满足导航信号处理自适应和高效率的要求,并且复 杂度低,实现简单。
[0105] 其次参照附图描述根据本发明实施例提出的导航信号干扰处理装置。参照图2所 示,该处理装置10包括;滤波器系数求解模块100、秩选模块200和线性滤波模块300。
[0106] 其中,滤波器系数求解模块100用于接收导航信号,并对导航信号进行数字转换 和滤波得到复数字信号,并且将复数字信号划分为多个数据块,W及利用每个数据块中至 少一部分数据,采用功率倒置算法求解滤波器系数,并针对每个滤波器的级数,计算秩r多 级维纳滤波器的自适应权矢量和采样均方误差,其中,导航信号为M维矢量信号,M为正整 数。秩选模块200用于根据自适应权矢量和采样均方误差得到滤波器的秩。线性滤波模块 300用于计算当前秩下滤波器的自适应权矢量,并根据计算得到的当前秩下滤波器的自适 应权矢量对复数字信号进行滤波W得到导航信号的一维输出信号。本发明实施例的处理装 置10能够根据接收信号的特点确定滤波器的秩,快速选择合适的滤波器级数并进行滤波, 不仅避免了信号协方差矩阵的求逆,还能根据信号特点进行秩选,避免了多余的计算和硬 件结构的开支,在保证滤波性能的前提下极大提高了抗干扰处理的效率。
[0107] 其中,在本发明的一个实施例中,多个数据块等长。
[0108] 进一步地,在本发明的一个实施例中,滤波器系数求解模块100可W通过天线阵 列、模数转换器和希尔伯特滤波器对导航信号进行数字转换和滤波得到复数字信号。其中, 复数字信号包括但不限于空域、时域及时空联合采样信号。
[0109] 进一步地,在本发明的一个实施例中,至少一部分数据可W为每个数据块的前十 分之一数据。
[0110] 在本发明的一个实施例中,滤波器系数求解模块为100可W为单一求解单元配合 寄存器的循环结构,利用寄存器保存每次运算的结果并作为下一次计算得输入,模拟流水 线的逐级求解,节省硬件资源。
[0111] 进一步地,秩选模块200规则包括但不限于广义差异原理(GD巧法。
[0112] 进一步地,线性滤波模块300可W周期性的从滤波器系数求解模块100及秩选模 块200获得新的系数并更新,W信号输入速率对信号进行滤波,W秩选速率对滤波器系数 进行更新。其中,滤波器系数更新速率应远小于信号输入速率。
[0113] 进一步地,在本发明的一个实施例中,根据W下公式对复数字信号进行滤波,公式 为:
[0114]
[0115] 其中,X。似为多个数据块的数据,为自适应权矢量,r为秩,£。似为线性 滤波结果,即一维输出信号,k为数据序列的第k个快拍的值,并且屯化)及而化)计算方法 如下,
[0116]
[0117]X。化)=X化)-h〇d。化)
[0118] 其中,X(k)为复数字信号,h。为第一级前向滤波系数,a( 0。)为导向矢量,有,
[0119]
[0120] 在本发明的一个具体实施例中,假设输入信号为M维复整数矢量,输入信号包括 但不限于空域、时域及时空联合采样中频或基频信号。对数据进行分块,取其中某一块的前 1/10,共K个快拍作为训练序列,利用滤波器系数求解模块100及秩选模块200进行秩选及 自适应权矢量求解。参照图3所示,首先对训练序列进行预处理,然后利用滤波器系数求解 模块100进行逐级求解,并对每一级求解后判断SMSE是否小于阔值,若小于,则利用后级模 块求解自适应权矢量反之,使滤波器级数增加一级并循环求解。其中,采用功率倒置 算法,h〇= [1,0,…,0]。
[0121] 其中,参照图4所示,滤波器系数求解模块100可W包括训练序列预处理模块101 和循环逐级迭代模块102 (也可称为循环逐级迭代求解SMSE模块)。
[012引具体地,参照图4和图5所示,训练序列经过训练序列预处理模块101的预处理后 可W得到滤波器第一级系数,也是下一步迭代运算的初始值。循环逐级迭代模块102通过 逐级迭代,并在每次迭代后将SMSE信号传送给秩选模块200进行判断,秩选模块200返回 CR信号决定继续迭代求解或停止迭代,取当前滤波器级数为滤波器的秩并进行后级对整个 数据块的滤波。CR信号为单个数据块滤波器系数求解完成标志信号,控制选择新一轮训练 序列的迭代求解、迭代求解的停止、循环逐级迭代模块102的寄存器的刷新W及线性滤波 模块300的系数的更新(数据流图中未画明,实现时只需添加简单的判断即可)。
[0123] 进一步地,参照图6所示,秩选模块200通过对比输入的SMSE^W及预设的 SMSEthteshDid。当前者较大时,通过CR信号控制循逐级迭代模块102继续迭代求解,并求得下 一级SMSEUW进行比较;当前者较小时,通过CR信号控制,停止迭代求解,取当前i为滤波 器的秩,并控制线性滤波模块300更新系数,同时控制新的训练序列进入并求解新一轮的 滤波器系数。秩选模块200在迭代求解停止后,通过读取各级存储的hi及其他信息,求出 自适应权矢量WiSJw并更新线性滤波模块300的系数。
[0124] 进一步地,参照图7所示,线性滤波模块300可W定期从秩选模块200更新自适应 权矢量WiSvp,并从数据输入端接收输入信号X化)。滤波方法有:
[0129]X(k)为输入数据,快拍数可W为1或较大值,根据硬件矩阵运算速度设置。e。化) 为一维滤波结果,按照信号输入速率进行输出。
[0130] 线性滤波模块300按照秩选模块200计算自适应权矢量速率更新滤波器系数,并 按照数据输入速率进行滤波。通常前者要远小于后者,滤波器能够很好适应该种情况。
[0131] 在本发明的实施例中,本发明实施例仅仅是对信号利用模块进行简单的乘加和传 输,并没有硬件结构上实现的困难。
[0132] 需要说明的是,本发明实施例的装置的具体实现方式与方法部分的具体实现方式 类似,为了减少冗余,此处不做寶述。
[0133] 根据本发明实施例提出的导航信号抗干扰自适应处理装置,通过对导航信号进行 数字转换和滤波得到复数字信号,从而根据自适应权矢量和采样均方误差得到滤波器的 秩,W根据计算得到的当前秩下滤波器的自适应权矢量对复数字信号进行滤波得到一维输 出信号,完成对导航信号的滤波,不仅避免了信号协方差矩阵的求逆,还能根据信号特点进 行秩选,避免了多余的计算和硬件结构的开支,可W实时快速的根据信号特点选择合适的 滤波器级数,提高信号-干扰比,更好地满足导航信号处理自适应和高效率的要求,并且复 杂度低,实现简单。
[0134] 流程图中或在此W其他方式描述的任何过程或方法描述可W被理解为,表示包括 一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部 分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可W不按所示出或讨论的顺 序,包括根据所设及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,该应被本发明 的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
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