基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理方法、裝置及接收機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理方 法、裝置和接收機。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，無線通信技術(shù)在現(xiàn)代通訊領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。但由于無線信 號比較微弱，容易受到各種自然或人為的干擾因素的影響，甚至無法使用。因此，無線通信 系統(tǒng)通常需要使用干擾抑制技術(shù)來提高抗干擾能力。鑒于采用單一空域、時域以及頻域的 抗干擾技術(shù)的抗干擾效果有限，通常采用多種抗干擾方式聯(lián)合的方法進行抗干擾。
[0003] 在空域中，通?；趹T性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS, Inertial Navigation System,以下簡稱 慣導(dǎo)）輔助信息，如衛(wèi)星姿態(tài)信息（包括衛(wèi)星俯仰角等），針對每顆衛(wèi)星信號的中心頻點分 別形成波束指向來進行抗干擾。這種方法對提高信噪比具有一定的幫助，但是波束指向?qū)?邊緣頻帶指向不準(zhǔn)。
[0004] 單純的空頻聯(lián)合抗干擾的方法同樣存在影響低仰角衛(wèi)星信噪比的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，為克服上述至少一個缺點，并提供下述至少一種優(yōu)點。本發(fā)明公開了一 種基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：該方法包括：
[0007] 將與衛(wèi)星信號對應(yīng)的基帶數(shù)字信號處理為即時支路信號和延時支路信號，并將 所述即時支路信號和所述延時支路信號分別轉(zhuǎn)換為頻域即時支路信號和頻域延時支路信 號；
[0008] 基于衛(wèi)星位置信息，針對所述衛(wèi)星信號的各個頻點計算約束導(dǎo)向矢量，基于各所 述約束導(dǎo)向矢量計算對應(yīng)于所述各個頻點的抗干擾權(quán)值，基于各所述抗干擾權(quán)值對各頻點 的所述頻域即時支路信號和所述頻域延時支路信號進行抗干擾濾波處理；以及
[0009] 對經(jīng)過所述抗干擾濾波處理之后的所述頻域即時支路信號和所述頻域延時支路 信號進行轉(zhuǎn)換，得到一路時域信號。
[0010] 對于上述基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理方法，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述將 所述即時支路信號和所述延時支路信號分別轉(zhuǎn)換為頻域即時支路信號和頻域延時支路信 號包括：
[0011] 對所述即時支路信號和所述延時支路信號分別進行分段加窗處理和快速傅立葉 變換處理，得到對應(yīng)于所述即時支路信號的頻域即時支路信號和對應(yīng)于所述延時支路信號 的頻域延時支路信號。
[0012] 對于上述基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理方法，在一種可能的實現(xiàn)方式中，
[0013] 所述對經(jīng)過所述抗干擾濾波處理之后的所述頻域即時支路信號和所述頻域延時 支路信號進行轉(zhuǎn)換，得到一路時域信號包括：
[0014] 對經(jīng)過所述抗干擾濾波處理之后的所述頻域即時支路信號和所述頻域延時支路 信號分別進行傅立葉反變換處理，得到對應(yīng)于所述頻域即時支路信號的時域即時支路信號 和對應(yīng)于所述延時支路信號的時域延時支路信號；以及
[0015] 將所述時域即時支路信號和所述時域延時支路信號分別進行加反窗處理和拼接 處理，得到一路時域信號。
[0016] 對于上述基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理方法，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述對 應(yīng)于所述各個頻點的抗干擾權(quán)值，具體通過式（1)來計算：
[0018] 其中，fn為所述頻點，心，為所述頻點fn的抗干擾權(quán)值，a(f n)為基于所述衛(wèi)星位置 信息計算出的所述頻點fn的約束導(dǎo)向矢量，a(fn)H為a(f n)的共軛轉(zhuǎn)置，η = 1，. . . .，N，N 為所述頻點的個數(shù)，R(fn)為所述頻點fn對應(yīng)的協(xié)方差矩陣。
[0019] 對于上述基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理方法，在一種可能的實現(xiàn)方式中，
[0020] 所述約束導(dǎo)向矢量a (fn)基于式（2)進行計算：
[0022] 其中，a(fn)為基于所述衛(wèi)星位置信息所計算出的所述頻點fn的約束導(dǎo)向矢量， $，釣為所述衛(wèi)星信號的來向，d為各個天線陣元到圓心的距離，所述天線陣型為Μ個天線陣 元組成的均勻圓陣，c為光速。
[0023] 本發(fā)明還公開了一種基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理裝置，包括：
[0024] 頻域變換模塊，用于將與衛(wèi)星信號對應(yīng)的基帶數(shù)字信號處理為即時支路信號和延 時支路信號，并將所述即時支路信號和所述延時支路信號分別轉(zhuǎn)換為頻域即時支路信號和 頻域延時支路信號；
[0025] 抗干擾濾波模塊，用于基于衛(wèi)星位置信息，針對所述衛(wèi)星信號的各個頻點計算約 束導(dǎo)向矢量，基于各所述約束導(dǎo)向矢量計算對應(yīng)于所述各個頻點的抗干擾權(quán)值，基于各所 述抗干擾權(quán)值對各頻點的所述頻域即時支路信號和所述頻域延時支路信號進行抗干擾濾 波處理；以及
[0026] 時域變換模塊，用于對經(jīng)過所述抗干擾濾波模塊的抗干擾處理之后的所述頻域即 時支路信號和所述頻域延時支路信號進行轉(zhuǎn)換，得到一路時域信號。
[0027] 對于上述基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理裝置，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述頻 域變換模塊被配置為：將基帶數(shù)字信號處理為即時支路信號和延時支路信號，對所述即時 支路信號和所述延時支路信號分別進行分段加窗處理和快速傅立葉變換處理，得到對應(yīng)于 所述即時支路信號的頻域即時支路信號和對應(yīng)于所述延時支路信號的頻域延時支路信號。
[0028] 對于上述基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理裝置，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述時 域變換模塊被配置為：對經(jīng)過所述抗干擾濾波處理之后的所述頻域即時支路信號和所述頻 域延時支路信號分別進行傅立葉反變換處理，得到對應(yīng)于所述頻域即時支路信號的時域即 時支路信號和對應(yīng)于所述頻域延時支路信號的時域延時支路信號；以及將所述時域即時支 路信號和所述時域延時支路信號分別進行加反窗處理和拼接處理，得到一路時域信號。
[0029] 對于上述基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理裝置，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗 干擾濾波模塊通過式（1)來針對所述衛(wèi)星信號的各個頻點計算抗干擾權(quán)值：
[0031] 其中，fn為所述頻點為所述頻點fn的抗干擾權(quán)值，a(f n)為基于所述衛(wèi)星位置 信息計算出的所述頻點fn的約束導(dǎo)向矢量，a(fn)H為a(f n)的共軛轉(zhuǎn)置，η = 1，. . . .，N，N 為所述頻點的個數(shù)，R(fn)為所述頻點fn對應(yīng)的協(xié)方差矩陣。
[0032] 對于上述基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理裝置，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗 干擾濾波模炔基于式（2)來計算所述約束導(dǎo)向矢量：
[0034] 其中，a(fn)為基于所述衛(wèi)星位置信息所計算出的所述頻點fn的約束導(dǎo)向矢量， (見灼為所述衛(wèi)星信號的來向，d為各個天線陣元到圓心的距離，所述天線陣型為Μ個天線陣 元組成的均勻圓陣，c為光速。
[0035] 本發(fā)明還公開了一種接收機，包括上述基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理裝置。
[0036] 通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的所達(dá)到的有益效果為：通過針對衛(wèi)星的各個頻 點計算抗干擾權(quán)值，能夠針對各個衛(wèi)星信號的各個頻點分別進行波束形成，從而提高低仰 角衛(wèi)星的信噪比，增加可見星數(shù)目，提高接收機的抗干擾性能。
【附圖說明】
[0037] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實施例描述中所 需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施 例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)本發(fā)明實施 例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0038] 圖1為本發(fā)明一個實施例提供的基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理方法的流程圖；
[0039] 圖2為本發(fā)明另一個實施例提供的基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理方法的流程圖；
[0040] 圖3為本發(fā)明另一個實施例提供的基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理方法的另一流 程圖；
[0041] 圖4為本發(fā)明另一個實施例提供的抗干擾權(quán)值的計算方法的流程圖；
[0042] 圖5為本發(fā)明另一個實施例提供的加反窗拼接的方法示意圖；
[0043] 圖6為本發(fā)明另一個實施例提供的基于慣導(dǎo)輔助空頻的信號處理裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖；以及
[0044] 圖7為本發(fā)明另一個實施例提供的接收機的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0045] 為使本發(fā)明解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面 將結(jié)合附圖對本發(fā)