CN103812576B - 自适应抗干扰天线信道综合*** - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种自适应抗干扰天线信道综合***，可以有效降低***成本和复杂度。本发明通过下述技术方案予以实现：接收信道（2）、数字信号板（3）相连于电源（4）和控制机（5）之间组成自适应抗干扰天线***；在接收信道的输入端设有单通道快速切换天线阵面多个天线单元的电子转换开关；控制机通过RS422串口为接收信道和数字信号板传输电子转换开关同步切换指令和数字信号串/并转换指令，实现接收信道与不同天线阵元的连接。利用本发明可进一步降低天线***的重量、功耗和成本；还可省去传统多通道自适应抗干扰天线对通道进行幅相校准的复杂程序，解决现有技术多通道自适应抗干扰天线通道间幅相不一致的问题。

Description

自适应抗干扰天线信道综合***

技术领域

本发明涉及一种抗干扰通信领域自适应抗干扰天线的多通道信道综合***。

背景技术

自适应抗干扰天线是一种空域滤波器，由多通道同时接收信号，通过特定的抗干扰算法，对通道进行不同的幅相加权，实现有用信号的叠加和干扰信号的对消。当天线阵列规模很大时，相对应的接收通道和ADC变换器数量也会很大，这样就会极大的提高***的成本和复杂度，同时会由于通道间的幅相不一致，导致波束的指向偏差。传统的多通道自适应抗干扰天线受通道幅相一致性要求，在工作前需要对通道进行幅相校准，特别是随着有源器件工作时间的增加，通道间的不一致性越加明显。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足之处，提供一种无需对通道进行幅相校准，可以有效降低***成本和复杂度，实现自适应抗干扰天线的信道综合化。

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到：一种自适应抗干扰天线信道综合***，包括天线阵面1、接收信道2、数字信号板3、电源4和控制机5；其特征在于：接收信道2、数字信号板3相连于电源4和控制机5之间组成自适应抗干扰天线***；在接收信道2的输入端设有单通道快速切换天线阵面多个天线单元的电子转换开关；控制机5通过RS422串口为接收信道2和数字信号板3传输电子转换开关同步切换指令和数字信号串/并转换指令，实现接收信道与不同天线阵元的连接。

本发明的有益效果是：

本发明通过在接收信道中引入开关速度很快，可靠性也很高，在电子设备中得到广泛的应用的电子转换开关，实现多通道信道的高度综合化，减少了有源通道的数量，降低了传统自适应抗干扰天线的复杂度。通过开关的快速切换，可以有效的降低***中有源器件数量。信号处理板上的FPGA实现数据的串/并转换和自适应抗干扰功能；

本发明控制机通过同时向接收信道和数字信号板发送串口指令，实现开关切换和数据同步，极大的降低了***的复杂性。

本发明将天线阵面、接收信道、数字信号板相连于电源与控制机之间组成自适应抗干扰天线***；通过接收信道输入口处的开关切换，实现接收信道与不同天线阵元的连接；进一步降低了天线***的重量、功耗和成本；还可以省去传统多通道自适应抗干扰天线对通道进行幅相校准的复杂程序，解决了现有技术多通道自适应抗干扰天线通道间幅相不一致的问题。

本发明采用在接收信道输入端设置单通道快速切换天线阵面多个天线单元的电子转换开关单路通道技术，使天线不同阵元接收到的信号都是通过相同的通道进行处理，因此不存在幅相不一致性问题，避免了校准功能带来的不确定性。

附图说明

图1是综合信道的自适应抗干扰天线***组成框图。

图2是图1所述***的工作流程图。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的一个最佳实施例中，自适应抗干扰天线信道综合***，包括天线阵面1、接收信道2、数字信号板3、电源4和控制机5。自适应抗干扰天线***由天线阵面1、接收信道2、数字信号板3、电源4和控制机5组成。其中，接收信道2、数字信号板3相连于电源4和控制机5之间。信号处理板3与接收信道2通过一根高频电缆互连。电源4和控制机5通过低频插座完成天线***的供电和串口控制。天线阵面1包括若干个接收天线单元。数字信号板3主要包括一组ADC和FPGA7。接收信道2由一组具有滤波、放大和变频功能的器件组成。接收信道2包括一路顺次串联在接收通道2上的滤波电路、放大电路和变频器，变频器电连接数字信号板3数字信号电路上的模数变换器ADC，并通过ADC连接现场可编程门阵列FPGA7。快速切换天线阵面多个天线单元的电子转换开关6连接在收信道2单通道的输入端；接收通道通过电子转换开关6的快速切换实现与不同天线单元的连接。所述接收信道输入端电连接的电子转换开关6可以是一个单刀多置电子转换开关。为使数字信号在串/并转换过程中，数据不出现混乱，需要与开关的切换进行同步，这就要求控制机5发送同步指令，同步指令通过RS422串口实现传输。

电源4给自适应抗干扰天线信道综合***提供各种需要的电压；控制机5通过RS422串口为接收信道2和数字信号板3提供开关切换和同步指令。

为了保证信号不失真，电子转换开关6开关切换速度≥f*N，其中N为天线阵面阵元数，f为自适应抗干扰天线***可以接收到空间信号的最高频率。在一个切换周期内，接收信道2收到经天线进入***的空间信号分别为[x_T1,x_T2,…,x_TN]，经过经过T个周期后，接收信道（2）中的信号数列可以表示为[x₁₁,x₁₂,…,x_1N,x₂₁,x₂₂,…,x_2N,……,x_T1,x_T2,……,x_TN]，其中，N为天线阵元数，T为信号数列的统计时间，x_TN为第T个周期，第N个天线阵元收到的信号幅度和相位信息；数字信号板（3）中数字电路收到接收信道（2）输出的一组串行数据[x₁₁,x₁₂,…,x_1N,x₂₁,x₂₂,…,x_2N,……,x_T1,x_T2,……,x_TN]，通过ADC将模拟信号转换成数字信号，数字信号输送至现场可编程门阵列FPGA7进行串/并转换，转换成与传统的多通道自适应抗干扰天线相同的二维矩阵格式数据

这样就可以用极少的器件，实现与传统的多通道自适应抗干扰天线***相同的数据接收功能。

参阅图2。***加电启动工作，控制机5通过控制接收信道2向接收信道输入口处的电子转换开关6发送串口码，指令电子转换开关6同步切换与不同天线单元的连接连接状态。控制机5在给接收信道2发送串口码的同时，给数字信号板3发送同样的串口码，信号经过滤波电路滤波、放大电路放大、变频和模数变换后，转变为一组格式为

[x′₁₁，x′₁₂，…，x′_1N，x′₂₁，x′₂₂，…，x′_2N，……，x′_T1，x′_T2…，x′_TN]的串行数字信号，FPGA7将数字信号串/并转换为二维矩阵格式，通过设置在FPGA7中的自适应抗干扰算法程序，对信号进行幅相加权实现抗干扰功能。

Claims (4)

1.一种自适应抗干扰天线信道综合***，包括天线阵面(1)、接收信道(2)、数字信号板(3)、电源(4)和控制机(5)，其中，接收信道(2)、数字信号板(3)相连于电源(4)和控制机(5)之间组成自适应抗干扰天线***；控制机(5)通过RS422串口为接收信道(2)和数字信号板(3)传输电子转换开关同步切换指令和数字信号串/并转换指令，实现接收信道与不同天线阵元的连接，其特征在于：在接收信道(2)的输入端设有单通道快速切换天线阵面多个天线单元的电子转换开关(6)，电子转换开关(6)是一个开关切换速度≥f*N的单刀多置电子转换开关，在一个切换周期内，经天线进入接收信道(2)的空间信号分别为[x_T1,x_T2,…,x_TN]，经过T个周期后，接收信道(2)中的信号数列表示为[x₁₁,x₁₂,…,x_1N,x₂₁,x₂₂,…,x_2N,……,x_T1,x_T2,……,x_TN]，其中，N为天线阵面阵元数，f为自适应抗干扰天线***收到空间信号的最高频率，T为信号数列的统计时间，x_TN为第T个周期，第N个天线阵元收到的信号幅度和相位信息；控制机(5)在给接收信道(2)发送串口码的同时，给数字信号板(3)发送同样的串口码，数字信号板(3)中数字电路收到接收信道(2)输出的一组串行数据[x₁₁,x₁₂,…,x_1N,x₂₁,x₂₂,…,x_2N,……,x_T1,x_T2,……，x_TN]，通过ADC将模拟信号转换为一组格式为:[x′₁₁，x′₁₂，…，x′_1N，x′₂₁，x′₂₂，…，x′_2N,……,x′_T1,x′_T2,…,x′_TN]的串行数字信号，数字信号输送至现场可编程门阵列FPGA(7)进行串/并转换，转换成二维矩阵格式数据。

2.根据权利要求1所述的自适应抗干扰天线信道综合***，其特征在于：信号处理板(3)与接收信道(2)通过一根高频电缆互连。

3.根据权利要求1所述的自适应抗干扰天线信道综合***，其特征在于：电源(4)和控制机(5)通过低频插座完成天线***的供电和串口控制。

4.根据权利要求1所述的自适应抗干扰天线信道综合***，其特征在于：接收信道(2)包括一路顺次串联在接收通道(2)上的滤波电路、放大电路和变频器，变频器电连接数字信号板(3)数字电路上的模数变换器ADC，并通过ADC连接现场可编程门阵列FPGA(7)。