本发明专利技术公开基于开环自适应滤波的DSSS接收机抗异址干扰方法，一、设置迭代次数上限以及滤波器系数初值二、滤波模块利用对接收信号进滤波，滤波结果作为距离像xk(l)的估计，迭代次数加1；三、相关函数计算模块接收并进行距离像相关函数估计，得到ρk(l,0)、ρk(l,L)和ρk(l,‑L)；四、滤波器系数计算模块接收ρk(l,0)、ρk(l,L)和ρk(l,‑L)，并计算新的输出给滤波模块；五、滤波模块更新并对接收信号进滤波，输出新的滤波结果作为新的距离像估计，迭代次数加1；若迭代次数达到迭代次数上限，则执行步骤六；否则将新的滤波结果输出给相关函数计算模块，重复步骤三～五，开始新一轮的迭代滤波处理；六、结束对接收信号的自适应滤波，输出本发明专利技术能实现对由于异址干扰造成的互相关的抑制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航天
，具体涉及一种基于开环自适应滤波的DSSS接收机抗异址干扰方法。
技术介绍
直接序列扩频(DSSS)信号具有高隐蔽性，抗截获、干扰能力强等优点，在卫星导航定位系统、航天测控通信系统、民用通信等领域得到了广泛应用。DSSS接收机利用DSSS信号中调制伪码的相关特性，实现对接收信号的检测和同步。然而，由于不同用户分配的伪码序列之间并非完全正交，其互相关函数不为零，导致用户间存在异址干扰。当异址干扰功率较大时，DSSS接收机会性能急剧下降。基于自适应滤波的抗干扰算法，具有较好的抗干扰能力，因此受到了广泛的关注。最小均方(LMS)算法是自适应滤波法的一个典型代表。它基于最小均方误差(MMSE)准则，且采用最陡下降法实现自适应滤波的递推过程，实现简单，在DSSS接收机中得到了广泛应用。然而，该方法基于闭环结构，收敛性对初始状态和参数设置较为敏感，且收敛速度较慢。在2006年IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems第42卷3期第891页至903页由Shannon D.Blunt等人发表的“Multistatic adaptive pulse compression”一文中，提出利用迭代最小均方误差(RMMSE)算法，实现多基地脉冲雷达的自适应脉冲压缩。RMMSE算法保留了自适应滤波算法良好的抗干扰能力。它采用开环结构，较LMS算法而言收敛条件鲁棒性更高，所需的迭代次数更少。然而现有的RMMSE算法均是针对雷达脉冲信号模型进行设计的，并不适用于具有连续波形特点的DSSS信号模型，因此限制了其在航天领域DSSS接收机中的应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于开环自适应滤波的DSSS接收机抗异址干扰方法，能够通过对接收信号进行自适应滤波，实现对由于异址干扰造成的互相关的抑制，获得观测距离范围内各距离单元的信号能量估计(即距离像估计)，进而实现对接收信号的检测与参数估计。实现本专利技术的技术方案如下：基于开环自适应滤波的DSSS接收机抗异址干扰方法，所述抗异址干扰方法所采用的系统包括滤波模块、相关函数计算模块和滤波器系数计算模块，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、设置迭代次数上限以及滤波器系数初值为其中，表示对应于发射机k的一个伪码周期内的伪码采样序列，k＝0,1,2...,K-1，K为发射机数目，L为一个伪码周期内的采样点数目，l是离散距离采样标号，上标H表示共轭转置，上标T表示转置，为移位结果，移位量为|j|，j为正则左移，j为负则右移；步骤二、滤波模块利用滤波器系数初值对接收信号进滤波，滤波结果作为距离像xk(l)的估计，输出给相关函数计算模块，迭代次数加1；步骤三、相关函数计算模块接收并进行距离像相关函数估计，得到ρk(l,0)、ρk(l,L)和ρk(l,-L)，并将其输出给滤波器系数计算模块，其中，E为求期望算子，*为取共轭符号，d为用于相关的两距离像间的距离差；步骤四、滤波器系数计算模块接收ρk(l,0)、ρk(l,L)和ρk(l,-L)，并利用公式(4)、(5a)和(5b)计算新的滤波器系数输出给滤波模块；其中，表示一个伪码周期内的接收信号采样序列，σ2为噪声功率，IL为L×L的单位阵；步骤五、滤波模块更新滤波器系数并对接收信号进滤波，输出新的滤波结果作为新的距离像估计，迭代次数加1；若迭代次数达到迭代次数上限，则执行步骤六；否则，将新的滤波结果输出给相关函数计算模块，重复步骤三～五，开始新一轮的迭代滤波处理；步骤六、结束对接收信号的自适应滤波，输出有益效果：该方法利用RMMSE算法对接收基带数字信号进行开环自适应滤波，可以实现对异址干扰的互相关旁瓣的抑制。从功能上分析：相比已有的基于雷达脉冲信号的RMMSE算法，本专利技术所提算法针对具有连续波形特征的信号模型，对RMMSE滤波器系数进行了修正，满足了常规航天领域的DSSS接收机抗异址干扰的需求。从性能上分析：本专利技术方法采用自适应滤波技术，抗异址干扰能力强。同时，该方法采用开环结构，相比已有的LMS算法在收敛速度和收敛条件的鲁棒性上具有明显优势。附图说明图1为本专利技术的基于开环自适应滤波的DSSS接收机抗异址干扰方法的结构框图。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种基于开环自适应滤波的DSSS接收机抗异址干扰方法，如图1所示，本专利技术方法所用的系统包括：滤波模块，相关函数计算模块和滤波器系数计算模块。包括以下步骤：步骤一、设置迭代次数上限和滤波器系数初值为其中，表示对应于发射机k的一个伪码周期内的伪码采样序列，k＝0,1,2...,K-1，K为发射机数目，L为一个伪码周期内的采样点数目，l是离散距离采样标号，上标H表示共轭转置，上标T表示转置，为移位结果，移位量为|j|，j为正则左移，j为负则右移。步骤二、滤波模块利用滤波器系数初值对接收信号进滤波，滤波结果作为距离像xk(l)的估计，输出给相关函数计算模块，迭代次数加1；步骤三、相关函数计算模块接收并进行距离像相关函数估计，得到ρk(l,0)、ρk(l,L)和ρk(l,-L)，并将其输出给滤波器系数计算模块，其中，E为求期望算子，*为取共轭符号，d为用于相关的两距离像间的距离差；步骤四、滤波器系数计算模块接收ρk(l,0)、ρk(l,L)和ρk(l,-L)，并利用公式(4)、(5a)和(5b)计算新的滤波器系数输出给滤波模块；其中，表示一个伪码周期内的接收信号采样序列，σ2为噪声功率，IL为L×L的单位阵，xk(l)为对应于发射机k的距离l处的距离像。步骤五、滤波模块更新滤波器系数并对接收信号进滤波，输出新的滤波结果作为新的距离像估计，迭代次数加1；若迭代次数达到迭代次数上限，则执行步骤六；否则，将新的滤波结果输出给相关函数计算模块，重复步骤三～五，开始新一轮的迭代滤波处理；步骤六、结束对接收信号的RMMSE自适应滤波，输出所提方法在已有的RMMSE算法的基础上进行了修正，使之适用信号模型，由原有的雷达脉冲信号模型，转变为航天领域DSSS接收机中更加常用的连续波形信号模型。假设发射机(用户)数目为K，数字基带接收信号可以表示成其中，和分别表示一个伪码周期内的接收信号采样序列、对应于发射机k的伪码采样序列、噪声采样序列。这里，上标T表示转置，是l是离散距离采样标号，L即一个伪码周期内的采样点数目。L×L的距离像矩阵Xk为其中，是L点的距离像采样序列，xk(l)为对应于发射机k的距离l处的距离像。假设RMMSE滤波器系数为则基于RMMSE算法进行自适应滤波所得的距离像估计为其中，上标H表示共轭转置。滤波器系数的计算是所提方法和核心部分。当MMSE代价函数最小时，可以获得为这里，其中，IL为L×L的单位阵，E为求期望算子，*为取共轭符号。为移位结果，移位量为|j|，j为正则左移，j为负则右移，即噪声功率σ2往往可以通过先验信息或者对接收机噪声特性进行预先估计获得。距离像相关函数为 ρ k ( l , d ) = E [ x本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于开环自适应滤波的DSSS接收机抗异址干扰方法，所述抗异址干扰方法所采用的系统包括滤波模块、相关函数计算模块和滤波器系数计算模块，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、设置迭代次数上限以及滤波器系数初值为其中，表示对应于发射机k的一个伪码周期内的伪码采样序列，k＝0,1,2...,K‑1，K为发射机数目，L为一个伪码周期内的采样点数目，l是离散距离采样标号，上标H表示共轭转置，上标T表示转置，为移位结果，移位量为|j|，j为正则左移，j为负则右移；步骤二、滤波模块利用滤波器系数初值对接收信号进滤波，滤波结果作为距离像xk(l)的估计，输出给相关函数计算模块，迭代次数加1；步骤三、相关函数计算模块接收并进行距离像相关函数估计，得到ρk(l,0)、ρk(l,L)和ρk(l,‑L)，并将其输出给滤波器系数计算模块，其中，E为求期望算子，*为取共轭符号，d为用于相关的两距离像间的距离差；步骤四、滤波器系数计算模块接收ρk(l,0)、ρk(l,L)和ρk(l,‑L)，并利用公式(4)、(5a)和(5b)计算新的滤波器系数输出给滤波模块；其中，表示一个伪码周期内的接收信号采样序列，σ2为噪声功率，IL为L×L的单位阵；步骤五、滤波模块更新滤波器系数并对接收信号进滤波，输出新的滤波结果作为新的距离像估计，迭代次数加1；若迭代次数达到迭代次数上限，则执行步骤六；否则，将新的滤波结果输出给相关函数计算模块，重复步骤三～五，开始新一轮的迭代滤波处理；步骤六、结束对接收信号的自适应滤波，输出...
【技术特征摘要】
1.基于开环自适应滤波的DSSS接收机抗异址干扰方法，所述抗异址干扰方法所采用的系统包括滤波模块、相关函数计算模块和滤波器系数计算模块，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、设置迭代次数上限以及滤波器系数初值为其中，表示对应于发射机k的一个伪码周期内的伪码采样序列，k＝0,1,2...,K-1，K为发射机数目，L为一个伪码周期内的采样点数目，l是离散距离采样标号，上标H表示共轭转置，上标T表示转置，为移位结果，移位量为|j|，j为正则左移，j为负则右移；步骤二、滤波模块利用滤波器系数初值对接收信号进滤波，滤波结果作为距离像xk(l)的估计，输出给相关函数计算模块，迭代次数加1；步骤三、相关函数计算模块接收并进行距离像相关函数估计，得到ρk(l...
【专利技术属性】
技术研发人员：王永庆，申宇瑶，刘东磊，何宜根，马淑芬，吴嗣亮，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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