【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无线通信，具体涉及一种基于空时二维处理的抗干扰同步方法及其系统。
技术介绍
1、无线通信利用电磁波在空间中传播，不同无线设备可能在相同频率上进行通信，造成同频干扰，加剧通信质量问题，还有来自其他无线设备、恶意干扰设备、电磁干扰源以及天气和建筑物等因素的外部干扰，进一步加剧了通信设备的受干扰程度。在通信系统接收机中，接收端需要进行信号的定时同步即帧检测，它是通信系统接收机实现的基础，没有准确的同步就无法对信号实现可靠的恢复。在实际通信系统中，有时会存在干扰，传统的帧检测方案在信干比低于一定值后无法正常工作，从而造成数据帧的丢失。
2、空时自适应抗干扰技术不仅可以在抗干扰领域发挥作用，在信道均衡方面也有较强的贡献，传统通信收发机提出先空域后时域，对信号进行级联处理，但是，其仅仅适用于通信条件较好的环境，对于具有多径时延以及角度扩展的非视距环境则容易失效。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提出一种基于空时二维处理的抗干扰同步方法，以提高无线通信的抗干扰能力。
2、为实现上述目的，本申请的第一方面提出一种基于空时二维处理的抗干扰同步方法，假设当前有n个阵元，且远场处存在m个相互独立的干扰信号，n>m，在每个空域通道插入时域滤波器，所述空域通道指的是每个发射天线到接收天线的路径；
3、所述方法包括：
4、步骤s1，将接收端收到的盲采信号按照多通道顺序进行拼接，再将每个通道的时域数据按照时域滤波器抽头的位置进行拼接得到包含空域和
5、步骤s2，对所述自相关矩阵进行特征值分解，将分解后的特征值按从大到小的顺序排成两个对角阵∑m和∑n，以及∑m对应的大特征值子空间us与∑n对应的小特征值子空间un；其中∑m为大特征值对角阵，∑n为小特征值对角阵；
6、步骤s3，根据干扰强度不同，选择所述大特征值子空间us或所述小特征值子空间un中的特征向量作为权值对所述二维数据的每个通道的数据进行加权合并得到滤波后的数据。
7、进一步地，所述步骤s1包括：
8、假设当前接收端收到的盲采信号为按照多通道顺序进行拼接，构成：
9、
10、再将每个通道的时域数据按照时域滤波器抽头的位置进行拼接，构成：
11、x＝[x-l x-l+1 ... x-1 x0 x1 ... xl-1 xl]
12、其中，-l≤l≤l表示时域滤波器的阶数，1≤m≤n表示天线数，接收信号自相关阵可以表示为rxx＝xhx。
13、进一步地，所述步骤s2包括：
14、对rxx进行特征值分解可以得到：
15、rxx＝u∑uh
16、∑m＝diag(λ1,λ2，…,λm)，
17、∑n＝diag(λm+1，λm+2，…,λn)＝σ2i(n-m)×(n-m)
18、其中，∑＝diag(λ1,λ2,…,λn),λi为其特征值，i∈{1,2,…,n}，满足λ1≥λ2≥…≥λm>λm+1＝…＝λn＝σ2，u＝(u1,u2,...,un)为特征向量矩阵，ui为第i个特征值对应的特征向量，且其满足酉矩阵特性uhu＝uuh＝i。
19、进一步地，所述步骤s3包括：
20、在干扰强度较大的情况下，选择所述小特征值子空间un中的特征向量作为权值对所述二维数据的每个通道的数据进行加权合并得到滤波后的数据。
21、进一步地，所述步骤s3包括：
22、在干扰强度较小的情况下，选择所述大特征值子空间us中的特征向量作为权值对所述二维数据的每个通道的数据进行加权合并得到滤波后的数据。
23、本申请的第一方面提出一种用于实现上述基于空时二维处理的抗干扰同步方法的系统，所述系统包括：
24、接收模块，用于将接收端收到的盲采信号按照多通道顺序进行拼接，再将每个通道的时域数据按照时域滤波器抽头的位置进行拼接得到包含空域和时域的二维数据，并求出所述二维数据的自相关矩阵；
25、特征值分解模块，用于对所述自相关矩阵进行特征值分解，将分解后的特征值按从大到小的顺序排成两个对角阵∑m和∑n，以及∑m对应的大特征值子空间us与σn对应的小特征值子空间un；其中σm为大特征值对角阵，σn为小特征值对角阵；
26、加权合并模块，用于根据干扰强度不同，选择所述大特征值子空间us或所述小特征值子空间un中的特征向量作为权值对所述二维数据的每个通道的数据进行加权合并得到滤波后的数据。
27、相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：
28、与传统空域抗干扰算法相比，当干扰与信号是多径信号，仅仅只有空域维度就无法区分干扰和信号，抗干扰能力较差；本申请所提方法引入了另一个维度，从时频域角度进行二维空时抗干扰处理，使得当干扰和信号即使只存在较小的角度差，甚至从同一角度入射，都可以较好的区分出干扰与信号；与传统空时域抗干扰方法相比，传统通信收发机提出先空域后时域，对信号进行级联处理，这种处理结构虽然简单，但仅仅适用于通信条件较好的环境，对于有多径时延以及角度扩展的非视距信道，级联式处理器会将空域和时域割裂处理，导致接收机没有良好的接收性能；而本申请所提出的方法将在每个空域通道插入时域滤波器，在每个通道进行空时联合滤波并进行合并；此种空时滤波结构将每个通道权系数从1阶变为了t阶，即每个通道信号到来后，先进行各自t阶的时域滤波，再进行空域合并，可以较好的克服传统滤波所面临的问题，达到空时自适应抗干扰的效果。
29、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
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1.一种基于空时二维处理的抗干扰同步方法，其特征在于，假设当前有N个阵元，且远场处存在M个相互独立的干扰信号，N>M，在每个空域通道插入时域滤波器，所述空域通道指的是每个发射天线到接收天线的路径；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
6.一种用于实现权利要求1～5中任一项所述基于空时二维处理的抗干扰同步方法的系统，其特征在于，所述系统包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于空时二维处理的抗干扰同步方法，其特征在于，假设当前有n个阵元，且远场处存在m个相互独立的干扰信号，n>m，在每个空域通道插入时域滤波器，所述空域通道指的是每个发射天线到接收天线的路径；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1包括：
3.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：高柳明，谷斌，周立福，林泽伟，伍国兴，杨振宝，崔志文，宋劲扬，金宇，杨允岩，欧旋，向凌晨，巫伟南，邱小强，桑勤鑫，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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