CN109412639B - 微波通信同频干扰防护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种微波通信同频干扰防护装置,包括参考取样模块、射频对消模块、中频对消模块和数字对消模块;所述参考取样模块用于将宽带同频干扰下变频到指定中频,提取位于微波通信信道内的干扰信号样本,并分别输入射频对消模块、中频对消模块和基带对消模块作为参考信号;参考取样模块的两个输入端分别输入参考信号和接收机本振信号,四个输出端中的第一至第三输出端分别接射频对消模块的第二输入端、中频对消模块的第二输入端和基带对消模块的第二输入端,用作对消参考信号;第四输出端与射频干扰对消模块的第三输入端相连,作为将中频参考变换到射频参考的本振信号。本发明能够提高宽带干扰的对消比。
Description
技术领域
本发明属于***电磁兼容领域,尤其是一种微波通信同频干扰防护装置。
背景技术
微波通信具有容量大、质量好和传输距离远等优点,是国家通信网的一种重要手段,也普遍适用于各种专用通信网络。以舰船微波通信为例,当前舰船通信方式从以短波和超短波为主,改变为以可同时开通多路卫星通信信道和微波通信信道为主,以实现高速宽带战略和战术数据、图像、动态视频及话音多网络传输的通信能力。在空间有限的舰船平台内,密集布置了各种微波频段的雷达、通信、电子战设备。上述雷达、通信和电子战设备天线种类多、数量大且空间布置密集,设备频率资源紧张,极易导致频谱冲突,带来严重的同频干扰问题,造成部分射频设备不能同时工作,难以达到对其设定的作战效能。具体而言,大功率雷达或电子战设备工作时,大功率发射信号(包括杂散、噪声、谐波等)通过空间耦合被接收天线接收并被输送至接收机,影响工作在邻近频段的高灵敏度微波通信接收机,造成微波通信误码率上升,使得接收机无法正常接收信号。
干扰对消技术是解决共址收发装置天线辐射干扰的有效技术途径。目前实用化的自适应干扰对消装置主要基于如图1所示的正交矢量合成结构。其原理是通过调整参考信号的幅度和相位,生成与干扰信号等幅反相的对消信号,然后与干扰信号进行矢量合成并抵消干扰。令参考信号为,将幅度和相位的调整视作对参考信号的复加权,则对消信号可表示为。假设理想权值位于的中心频率,则在偏离中心频率处的干扰对消比将下降为,其中表示频率处延时匹配误差,则c为频率处的干扰对消比。以=10MHz为例,若要实现不低于40dB对消比,则延时匹配误差应不超过0.16ns。在共址环境下,大功率发射机对高灵敏度接收机产生的干扰信号可达数十兆赫兹以上,且干扰耦合通道的延时特性具有明显的非线性特征,因此采用常规的线性延时匹配方法产生的匹配误差往往远大于数纳秒。因此,采用传统的正交矢量合成结构的单权值对消***难以实现有效的宽带干扰对消。
中国专利自适应宽带干扰对消装置(专利号:CN 203057161)超短波电磁干扰对消装置(申请号201010198092.0)、一种多通道干扰对消装置(申请号201518001239.6)、共址耦合干扰对消装置(申请号201518001240.9)、自适应宽带干扰对消装置(申请号201320001505.0)、一种自适应干扰对消装置及其调试方法(申请号201110223502.7)中的自适应干扰对消模块或装置均基于如图1所示的单权值正交矢量合成电路,因此都不适用于进行宽带干扰对消。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足,提供一种微波通信同频干扰防护装置,能够提高宽带干扰的对消比。
本发明提供了一种微波通信同频干扰防护装置,包括参考取样模块、射频对消模块、中频对消模块和数字对消模块。
所述参考取样模块用于将宽带同频干扰下变频到指定中频,提取位于微波通信信道内的干扰信号样本,并分别输入射频对消模块、中频对消模块和基带对消模块作为参考信号;参考取样模块的两个输入端分别输入参考信号和接收机本振信号,四个输出端中的第一至第三输出端分别接射频对消模块的第二输入端、中频对消模块的第二输入端和基带对消模块的第二输入端,用作对消参考信号;第四输出端与射频干扰对消模块的第三输入端相连,作为将中频参考变换到射频参考的本振信号。
所述射频对消模块用于生成射频干扰对消信号,在接收天线输出口与接收信道内的射频干扰信号合成,并对消射频干扰信号;射频对消模块,其第一输入端与接收天线输出端相连,用于接收射频干扰信号;其第二输入端与参考取样模块的第一输出端口相连,用于接收对消用参考信号;其第三输入端与参考取样模块第四输入端连接,输入上变频用本振信号;其输出端与接收机下变频输入端相连。
所述中频对消模块用于生成中频干扰对消信号,在接收机下变频模块输出端对输入的射频对消剩余干扰进行再次对消,以进一步降低进入接收机基带部分的宽带同频干扰。中频对消模块,其第一输入端与接收机下变频模块输出端相连,用于接收射频对消后的剩余干扰信号;其第二输入端与参考取样模块的第二输出端口相连,用于接收对消用参考信号;其输出端与基带对消模块输入端相连。
所述基带对消模块用于在数字域进一步抑制射频干扰对消模块和中频对消模块处理后的剩余干扰信号。基带对消模块,其第一输入端与中频对消模块输出端相连,用于接收中频对消后的剩余干扰信号;其第二输入端与参考取样模块的第三输出端相连,用于接收对消用参考信号;其输出端与接收机基带处理模块输入端相连。
进一步地,所述参考取样模块包括预选带通滤波器、下变频模块、下变频带通滤波器、中频功分器A、可调谐本振源、本振功分器A、中频放大器A、中频放大器B和中频放大器C。其中,预选带通滤波器的输入为参考信号,用于提取位于接收机工作频段内的参考信号;下变频模块的第一输入端与预选滤波器输出端相连,第二输入端与本振功分器A的第一输出端相连,输出端接下变带通频滤波器输入端,用于将干扰取样信号下变频到固定中频;下变带通频滤波器的输出端接中频功分器A输入端,用于抑制下变频混频过程中产生的镜像分量;中频功分器A的三个输出端分别接上述三个中频放大器的输入端,三个中频放大器的输出端分别接射频对消模块第二输入端、中频对消模块第二输入端和基带对消模块的第二输入端,用作对消参考信号;可调谐本振源,其时钟输入端与接收机共时钟源,控制端为微波通信接收机收信载波频率信息,输出端接本振功分器A输入端,用于产生本振信号,将收信载波下变频到指定中频;本振功分器A的第一输出端接下变频模块第二输入端,第二输出端接射频权值模块的第三输入端。
进一步地,所述射频对消模块包括射频子带划分模块、射频权值模块、射频合成器A、射频合成器B、射频耦合器A和射频功分器A。其中,射频子带划分模块的参考输入端(即射频对消模块的第二输入端)接参考取样模块第一输出端,射频子带划分模块的本振输入端(即射频对消模块的第三输入端)接参考取样模块的第四输出端,射频子带划分模块的输出端与射频权值模块的参考输入端连接,用于将中频参考信号上变频到指定的微波收信频率,并作为射频权值模块的射频参考信号;射频权值模块的反馈输入端与射频功分器A的一输出端连接,各射频权值模块的输出端分别与射频合成器A的一输入端连接,用于自适应生成射频对消信号;射频合成器A的一输入端接一路射频权值模块的输出端,输出端接射频合成器B的第二输入端,射频合成器B的第一输入端即射频对消模块的第一输入端,射频合成器B的输出端与射频耦合器A的输入端连接,用于将射频对消与射频干扰信号合成;射频耦合器A的直通输出端即为射频对消模块的输出端,射频耦合器A的耦合输入端接射频功分器A的输入端,射频功分器A的各输出端分别接一路射频权值模块的反馈输入端。
进一步地,所述射频子带划分模块包括射频功分器B、本振功分器B、带通滤波器、上变频模块、上变频滤波器和射频放大器。其中,射频功分器B为1分多功分器,其输入端即参考取样模块参考信号输入端,各输出端分别与一带通滤波器输入端相连、带通滤波器输出端与上变频模块第一输入端相连、上变频模块输出端与上变频滤波器输入端相连、上变频滤波器输出端与一射频放大器输入端相连;本振功分器B为1分多功分器,其输入端即参考取样模块的参考输入端,各输出端分别与一上变频模块本振输入端相连。
进一步地,所述射频权值模块包括射频功分器C、多路延时器、射频耦合器B、多路矢量调制器、射频自适应控制电路和射频合成器C。其中,射频功分器C输入端即为权值模块的参考输入端,输入射频参考信号,射频功分器C的一输出端与延时器输入端相连、延时器输出端与射频耦合器B的输入端相连、射频耦合器B的直通输出端与一矢量调制器的射频输入端相连、射频耦合器B的耦合输出端与射频自适应控制电路的一参考输入端相连、射频矢量调制器的射频输出端与射频合成器C的一输入端相连、射频合成C的输出端即射频对消模块的输出端;射频自适应控制电路的各参考输入端分别与一射频耦合器B的耦合输出端相连、射频自适应控制电路的反馈输入端即射频权值模块的反馈输入端,射频自适应控制电路的输出为多路权值,其一路权值(由一路同相权值和一路正交权值组成)与一路射频矢量调制器的两个权值控制端口相连。
进一步地,所述射频自适应控制电路包括射频功分器D和多路权值计算模块。其中,射频功分器D为1分多功分器,其输入端即为自适应控制控制电路的反馈输入端;权值计算模块的第一输入端与射频功分器D的一输出端相连,权值计算模块的第二输入端即为自适应控制电路的一参考输入端,权值计算模块的输出端即自适应控制电路的权值(包括一路同相权值和一路正交权值)输出端。
进一步地,所述中频对消模块包括中频子带划分模块、中频权值模块、中频合成器A、中频合成器B、中频耦合器A和中频功分器B。其中,中频子带划分模块的参考输入端(即中频对消模块的第二输入端)接参考取样模块第二输出端,中频子带划分模块的一输出端与中频权值模块的参考输入端相连,用于将中频参考信号按频段划分为若干子频带,并作为中频权值模块的参考信号;中频权值模块的反馈输入端与中频功分器B的一输出端连接,各中频权值模块的输出端分别与中频合成器A的一输入端连接,用于自适应生成中频对消信号;中频合成器A的一输入端接一路中频权值模块的输出端,输出端接中频合成器B的第二输入端,中频合成器B的第一输入端即中频对消模块的第一输入端,中频合成器B的输出端与中频耦合器A的输入端连接,用于将中频对消与射频对消剩余干扰合成;中频耦合器A的直通输出端即为中频对消模块的输出端,中频耦合器A的耦合输入端接中频功分器B的输入端,中频功分器B的各输出端分别接一路中频权值模块的反馈输入端。中频对消模块与射频对消模块的结构类似,主要区别在于射频子带划分模块与中频子带划分模块不同相同,射频子带划分模块在进行子带划分之后还需要将参考信号上变频到射频。因此,除中频子带划分模块的详细结构外,中频对消模块的其余部分在此不再赘述。
进一步地,所述中频子带划分模块包括中频功分器C和多个中频带通滤波器;其中,中频功分器C的一输出端与一中频带通滤波器输入端相连,中频带通滤波器的输出端与中频权值模块参考输入端相连。
所述的基带自适应对消模块包括:两个正交功分器、四个混频器、四个低通滤波器、四个模数转换电路、一个固定频率源、一个功分器和一个数字自适应滤波模块。其中,正交功分器A输入端接参考取样模块第三输出端,同相和正交输出端分别接混频器A、B第一输入端,用于将参考信号等功分成正交两路信号;正交功分器B输入端接中频对消模块输出端,同相和正交输出端分别接混频器C、D第一输入端,用于将干扰信号等功分成正交两路信号;混频器A、B、C、D输出分别接低通滤波器A、B、C、D输入端,用于将正交功分器输出的同相中频参考信号下变频到基带;低通滤波器A、B、C、D输出端分别接模数转换电路A、B、C、D输入端,用于滤除混频器A、B、C、D输出镜像分量;模数转换电路A、B、C、D输出端接数字自适应滤波器模块第一至第四输入端,用于将低通滤波器A、B、C、D输出信号数字化;固定频率源输出接功分器输入端,用于产生固定频率的本振信号;功分器输出端分别接混频器A、B、C、D的第二输入端,用于将本振信号等功分为四路;数字自适应滤波模块输出接接收机基带模块,用于在数字域进行干扰对消。
本发明用多权值干扰对消的思路进行同频宽带干扰抑制,并结合带通滤波的方法对宽带干扰进行子带划分,降低宽带干扰的处理难度;在对消方案上,采用三级对消的方法提高干扰对消比,即在微波频段、接收机固定中频和基带对宽带同频干扰进行干扰对消,以适用于宽带对消干扰。
附图说明
图1为传统自适应干扰对消装置结构框图
图2为本发明一实施例结构框图
图3为本发明参考取样模块一实施例结构框图
图4为本发明射频对消模块一实施例结构框图
图5为本发明射频子带划分模块一实施例结构框图
图6为本发明射频权值模块一实施例结构框图
图7为本发明射频自适应控制模块一实施例结构框图
图8为本发明中频对消模块一实施例结构框图
图9为本发明中频子带划分模块一实施例结构框图
图10为本发明基带对消模块一实施例结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明,便于清楚地了解本发明,但它们不对本发明构成限定。
图2为本发明一实施例的结构框图。各模块连接关系及功能描述如下:参考取样模块1用于提取干扰信号样本给各对消模块,其输入端接参考信号,第一输出端口接射频对消模块2输入端,第二输出端口接中频对消模块3第二输入端,第三输出端口接基带对消模块4第二输入端;射频对消模块2用于在接收天线输出端口对消射频干扰信号,其第一输入端接接收天线输出端,输出端接接收机下变频模块输入端;中频对消模块3用于在接收机下变频输出端口对消中频干扰信号,其第一输入端接接收机下变频模块输出端,输出端与基带对消模块4第一输入端连接;基带对消模块4用于在基带对消干扰信号,其第一输入端连接中频对消模块3输出端,输出端与接收机基带处理模块输入端连接。
本发明的基本工作原理为:宽带参考信号经过参考取样模块处理,得到位于通信信道内的干扰取样,并分成三路参考信号,分别提供给射频对消模块2、中频对消模块3和基带对消模块4;射频对消模块2在射频频段对干扰信号进行初步对消;中频对消模块3在中频频率对干扰信号进行对消,在射频对消模块2对消结果基础之上进一步抑制干扰信号;基带干扰对消模块4在基带数字域进行干扰对消,在射频对消模块2和中频对消模块3对消结果基础上进一步提高对消比;三级对消通过串联方式提高宽带干扰的对消比。
本例中,微波通信接收机采用超外差方式,工作带宽为300MHz,实时带宽为40MHz,共31个频道,接收机中频频率为350MHz,干扰信号带宽大于300MHz。根据收信信道信息,参考取样模块将提取位于收信信道内的干扰,经处理后得到三路参考信号。其中第一路参考信号中心频率与接收机工作频率相同,带宽与接收机实时带宽相同;第二路参考信号中心频率与接收机中频频率相同,带宽与接收机中频带宽相同;第三路输出与第二路输出信号的频率和带宽相同。
图3为本发明参考取样模块1一实施例结构框图。参考取样模块1包括:预选带通滤波器11、下变频模块12、下变频滤波器13、中频功分器A 14、中频放大器A 15、中频放大器B16、中频放大器C 17、可调谐本振源18和本振功分器A19。其中,预选带通滤波器11,其输入端接参考信号,输出端接下变频模块12第一输入端,用于滤除接收机工作频段以外的干扰信号;下变频模块12,输出端接下变频滤波器13输入端,用于将干扰取样信号下变频到中频;下变频滤波器13,其输出端接中频功分器A14输入端,用于下变频镜像抑制和接收机实时带宽以外的干扰信号抑制;中频功分器A14,其三个输出端分别接中频放大器A15、中频放大器B16和中频放大器C17的输入端;上述三个中频放大器的输出端,分别接射频对消模块、中频对消模块和基带对消模块的第二输入端。
本例中,预选带通滤波器与微波接收机工作频带预选带通滤波器相同,下变频模块根据实际情况可采用一级、两级或多级混频器,将收信信道内的40MHz带宽同频干扰信号无混叠地下变频到指定中频,如350MHz。
图4为本发明射频对消模块2一实施例框图。射频对消模块2包括:射频子带划分模块21、M个射频权值模块22、M路射频合成器A23、射频合成器B24、射频耦合器A25和1分M射频功分器A26;其中,射频子带划分模块21,其参考输入端接参考取样模块1第一输出端,其本振输入端接参考取样模块1的第四输出端,其M≥2的整数路输出端分别与M路射频权值模块22的参考输入端连接,用于将中频参考信号上变频到指定的微波收信频率;射频权值模块22,其反馈输入端与射频功分器A26的一输出端连接,其输出端分别与射频合成器A23的一输入端连接,用于自适应生成射频对消信号;射频合成器A23,其一输入端接一路射频权值模块22的输出端,其输出端接射频合成器B24的第二输入端;射频合成器B24,其第一输入端即射频对消模块2的第一输入端,其输出端与射频耦合器A25的输入端连接,用于将射频对消与射频干扰信号合成;射频耦合器A25,其直通输出端即为射频对消模块的输出端,其耦合输入端接射频功分器A的输入端,其各输出端分别接一路射频权值模块22的反馈输入端。
本例中,射频子带划分模块首先将在中频利用多个固定带通滤波器,将40MHz带宽干扰划分为若干子带;然后将总带宽40MHz的M路中频参考信号,采用与下变频相对称的方式一次或逐步变换到射频收信信道,并作为射频权值模块的射频参考信号,从而生成射频对消信号。
图5为本发明射频子带划分模块21一实施例框图。所述射频子带划分模块21包括:1分M射频功分器B211、1分M本振功分器B212、M个带通滤波器213、M个上变频模块214、M个上变频滤波器215和M个射频放大器216。其中,射频功分器B211,其输入端即参考取样模块参考信号输入端,各输出端分别与一带通滤波器213输入端相连、带通滤波器213输出端与上变频模块214第一输入端相连、上变频模块214输出端与上变频滤波器215输入端相连、上变频滤波器215输出端与一射频放大器216输入端相连;本振功分器B212,其输入端即参考取样模块1的参考输入端,各输出端分别与一上变频模块214本振输入端相连。
图6为本发明射频权值模块22一实施例框图。所述射频权值模块22包括:射频功分器C221、P≥2的整数个延时器222、P个射频耦合器B223、P路射频矢量调制器224、射频自适应控制电路225和射频合成器C226。其中,射频功分器C,其输入端为射频参考信号,其一输出端与延时器222输入端相连、延时器222输出端与射频耦合器223的输入端相连、射频耦合器223的直通输出端与一射频矢量调制器224的射频输入端相连、射频耦合器223的耦合输出端与射频自适应控制电路225的一参考输入端相连、射频矢量调制器224的射频输出端与射频合成器C226的一输入端相连;射频自适应控制电路225,其P路参考输入端分别与M路射频耦合器B223的耦合输出端相连、射频自适应控制电路225的反馈输入端即射频权值模块22的反馈输入端,射频自适应控制电路225的输出为P路权值,其中一路权值由一路同相权值和一路正交权值组成,分别与一路射频矢量调制器的同相路和正交路权值控制端口相连。
本例中,射频权值模块基于模拟FIR滤波器结构,每路延时器的延时值根据FIR滤波器各抽头之间的延时设计。
图7为本发明射频自适应控制模块225一实施例框图。所述射频自适应控制模块225包括:1分P路射频功分器D2251和P路权值计算模块2252。其中,射频功分器D2251,其输入端即为自适应控制控制模块225的反馈输入端;权值计算模块2252,其第一输入端与射频功分器D2251的一输出端相连,其第二输入端即为自适应控制模块225的一参考输入端,其输出端即自适应控制模块225的权值输出端。
本例中,每路权值计算模块可采用专利申请号201518001239.6中的控制电路,用于计算两路正交权值。
图8为本发明中频对消模块3一实施例框图。所述中频对消模块3包括:中频子带划分模块31、N≥2的整数路中频权值模块32、N合1中频合成器A33、2合1中频合成器B34、中频耦合器A35和1分N中频功分器B6。其中,中频子带划分模块31,其参考输入端接参考取样模块1第二输出端,其一输出端与中频权值模块32的参考输入端相连,用于将中频参考信号按频段划分为若干子频带;中频权值模块32的反馈输入端与中频功分器B36的一输出端连接,N路中频权值模块32的输出端分别与中频合成器A33的P路输入端连接,中频合成器A33的输出端即为中频对消信号;中频合成器B34,其第一输入端即中频对消模块的第一输入端,其第二输入端接中频合成器A33的输出端,其输出端与中频耦合器A35的输入端连接,用于将中频对消与射频对消剩余干扰合成;中频耦合器A35的直通输出端即为中频对消模块3的输出端,中频耦合器A35的耦合输入端接中频功分器B36的输入端,中频功分器B36的各输出端分别接一路中频权值模块32的反馈输入端。除中频子带划分模块31的外,中频对消模块3的其余部分与射频对消模块类似,只是频段不同,在此不再赘述。
图9为本发明中频子带划分模块31一实施例框图。所述中频子带划分模块31包括:1分K≥2的整数中频功分器C311和K个中频带通滤波器312;其中,中频功分器C311的一输出端与一中频带通滤波器312输入端相连,中频带通滤波器312的输出端与中频权值模块32参考输入端相连。
图10为本发明基带对消模块4一实施例结构框图。基带对消模块4包括:正交功分器A401,其输入端接参考取样模块1第三输出端,同相输出端接混频器A402一输入端,正交输出端接混频器B403一输入端,用于将参考信号等功分成两路相位差为90度的正交两路信号;混频器A402和混频器B403,其输出端分别接低通滤波器A404和低通滤波器B405输入端,分别用于将正交功分器输出的正交两路中频参考信号下变频到基带;低通滤波器A404和低通滤波器B405,其输出端分别接模数转换电路A406和模数转换电路B407输入端,分别用于混频器A402和混频器B403输出镜像抑制;模数转换电路A406和模数转换电路B407,其输出端接数字自适应滤波器模块417第一和第二输入端,分别用于将低通滤波器A404和低通滤波器B405输出信号数字化;正交功分器B408,其输入端接参考接中频对消模块3输出端,同相输出端接混频器C409一输入端,正交输出端接混频器D410一输入端,用于将干扰信号等功分成两路相位差为90度的正交两路信号;混频器C409和混频器D410,其输出接低通滤波器C411和低通滤波器D412输入端,用于将正交功分器输出的中频参考信号下变频到基带;低通滤波器C411和,其输出端接模数转换电路C413和模数转换电路D414输入端,分别用于混频器A402和混频器B403输出镜像抑制;模数转换电路C411和模数转换电路D412,其输出端接数字自适应滤波器模块417第三和四输入端,用于将低通滤波器C411和低通滤波器D411输出信号数字化;固定频率源415,其输出接功分器416输入端,用于产生固定频率的本振信号;功分器416,其四路输出分别接混频器A402、混频器B403、混频器C409、混频器D416另一输入端,用于将本振信号等功分为四路;数字自适应滤波模块408,其输出接接收机基带模块,用于在数字域进行干扰对消;
本例中,模数转换电路A406、模数转换电路B407、模数转换电路C411和模数转换电路D412采用高速ADC;数字自适应滤波模块基于数字FIR滤波器结构,采用LMS算法进行权值计算,在FPGA中实现。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种微波通信同频干扰防护装置,其特征在于包括:
参考取样模块(1),用于将宽带同频干扰下变频到指定中频,提取位于微波通信信道内的干扰信号样本,并分别输入射频对消模块、中频对消模块和基带对消模块作为参考信号;其输入端接参考信号和接收机本振信号,第一输出端接射频对消模块(2)第二输入端,第二输出端接中频对消模块(3)第二输入端,第三输出端接基带对消模块(4)第二输入端,用于提取干扰信号样本给对消模块作为参考信号;第四输出端与射频对消模块的第三输入端相连,将中频参考变换到射频参考的本振信号并传递至射频对消模块;
射频对消模块(2),用于生成射频干扰对消信号;其第一输入端接接收天线输出端,接收宽带射频干扰信号;输出端接接收机下变频模块输入端,用于在射频对消干扰信号;
中频对消模块(3),用于生成中频干扰对消信号,在接收机下变频模块输出端对输入的射频对消剩余干扰进行再次对消;其第一输入端接接收机下变频模块输出端,用于接收射频对消后的剩余干扰信号;第二输入端与参考取样模块的第二输出端相连,用于接收对消用参考信号;其输出端与基带对消模块输入端相连;
基带对消模块(4),用于在数字域进一步抑制射频干扰模块和中频对消模块处理后的剩余干扰信号;其第一输入端与中频对消模块输出端相连,用于接收中频对消后的剩余干扰信号;其第二输入端与参考取样模块的第三输出端相连,用于接收对消用参考信号;其输出端与接收机基带处理模块输入端相连,用于在基带对消干扰信号。
2.根据权利要求1所述的一种微波通信同频干扰防护装置,其特征在于,所述的参考取样模块(1)包括:
预选带通滤波器(11),其输入端接参考信号,输出端接下变频模块(12)第一输入端,用于滤除接收机工作频段以外的干扰信号,提取位于接收机工作频段内的参考信号;
下变频模块(12),第二输入端与本振功分器A的第一输出端相连,输出端接下变频滤波器(13)输入端,用于将干扰取样信号下变频到中频;
下变频滤波器(13),其输出端接中频功分器A(14)输入端,用于下变频镜像抑制和接收机实时带宽以外的干扰信号抑制;
中频功分器A(14),其三个输出端分别接中频放大器A(15)、中频放大器B(16)和中频放大器C(17)的输入端;上述三个中频放大器的输出端,分别接射频对消模块的第二输入端、中频对消模块第二输入端和基带对消模块的第二输入端,用作对消参考信号;
可调谐本振源(18),其时钟输入端接收接收机时钟信号,控制端接收收信载波频率信息,其输出端与本振功分器A电连接,用于产生本振信号,将收信载波下变频到指定中频;
本振功分器A输出端与下变频模块(12)的第二输入端和射频对消模块(2)的第三输入端电连接。
3.根据权利要求2所述的一种微波通信同频干扰防护装置,其特征在于,所述的射频对消模块(2)包括:
射频子带划分模块(21),其参考输入端接参考取样模块(1)输出的中频参考信号,其本振输入端接本振信号输入,其M路输出端分别与M路射频权值模块(22)的参考输入端连接,用于将中频参考信号上变频到指定的微波收信频率;M为大于等于2的整数;
射频权值模块(22),其反馈输入端与射频功分器A(26)的一输出端连接,其输出端分别与射频合成器A(23)的一输入端连接,用于自适应生成射频对消信号;
射频合成器A(23),其一输入端接一路射频权值模块(22)的输出端,其输出端接射频合成器B(24)的第二输入端,用于生成射频对消信号;
射频合成器B(24),其第一输入端即射频对消模块(2)的第一输入端,其输出端与射频耦合器A(25)的输入端连接,用于将射频对消与射频干扰信号合成;
射频耦合器A(25),其直通输出端即为射频对消模块的输出端,其耦合输端接射频功分器A的输入端,射频功分器A(26)各输出端分别接一路射频权值模块(22)的反馈输入端,用于提取对消误差信号作为射频自适应控制电路的反馈输入信号。
4.根据权利要求3所述的一种微波通信同频干扰防护装置,其特征在于,所述的射频子带划分模块(21),包括:
射频功分器B(211),其输入端即参考取样模块参考信号输入端,各输出端分别与若干组依次电连接的带通滤波器(213)、上变频模块(214)、上变频滤波器(215)、射频放大器(216)相连;射频放大器(216)的输出端与射频权值模块的参考输入端电连接;
本振功分器B(212),其输入端即参考取样模块(1)的本振输入端,各输出端分别与上述若干个上变频模块(214)本振输入端相连。
5.根据权利要求4所述的一种微波通信同频干扰防护装置,其特征在于,所述的射频权值模块(22),包括:
射频功分器C(226),其输入端为射频参考信号,其输出端与M路延时器(222)输入端相连,每个延时器(222)输出端与射频耦合器B(223)的输入端相连,每个射频耦合器B(223)的直通输出端与一射频矢量调制器(224)的射频输入端相连,每个射频耦合器B(223)的耦合输出端与射频自适应控制电路(225)的一参考输入端相连,每个射频矢量调制器(224)的射频输出端与射频合成器C(226)的一输入端相连;射频合成器C(226)输出射频对消信号;
射频自适应控制电路(225),其P路参考输入端分别与M路射频耦合器B(223)的耦合输出端相连、射频自适应控制电路(225)的反馈输入端即射频权值模块(22)的反馈输入端,射频自适应控制电路(225)的输出为P路权值,其中一路权值由一路同相权值和一路正交权值组成,分别与一路射频矢量调制器的同相路和正交路权值控制端口相连。
6.根据权利要求5所述的一种微波通信同频干扰防护装置,其特征在于,所述射频自适应控制电路(225),包括:
射频功分器D(2251),其输入端即为射频自适应控制电路(225)的反馈输入端;权值计算模块(2252),其第一输入端与射频功分器D(2251)的一输出端相连,其第二输入端即为射频自适应控制电路(225)的一参考输入端,其输出端即射频自适应控制电路(225)的权值输出端。
7.根据权利要求6所述的一种微波通信同频干扰防护装置,其特征在于,所述的中频对消模块(3)包括:
中频子带划分模块(31),其参考输入端接参考取样模块(1)第二输出端,其若干个输出端分别与一个中频权值模块(32)的参考输入端相连,用于将中频参考信号按频段划分为若干子频带;
中频权值模块(32)的反馈输入端与中频功分器B(36)的一输出端连接,N路中频权值模块(32)的输出端分别与中频合成器A(33)的P路输入端连接,中频合成器A(33)的输出端输出中频对消信号;
中频合成器B(34),其第一输入端即中频对消模块的第一输入端,其第二输入端接中频合成器A(33)的输出端,其输出端与中频耦合器A(35)的输入端连接,用于将中频对消与射频对消剩余干扰合成;
中频耦合器A(35)的直通输出端即为中频对消模块(3)的输出端,中频耦合器A(35)的耦合输入端接中频功分器B(36)的输入端,中频功分器B(36)的各输出端分别接一路中频权值模块(32)的反馈输入端。
8.根据权利要求7所述的一种微波通信同频干扰防护装置,其特征在于,所述的中频子带划分模块(31)包括:
中频功分器C(311),其输入端与参考取样模块(1)第二输出端相连,其若干个输出端分别与一中频带通滤波器(312)输入端相连;
中频带通滤波器(312),其输出端与中频权值模块(32)参考输入端相连。
9.根据权利要求7所述的一种微波通信同频干扰防护装置,其特征在于,所述的中频权值模块(32)与射频权值模块(22)模块结构相同。
10.根据权利要求1所述的一种微波通信同频干扰防护装置,其特征在于,所述的基带对消模块包括:
正交功分器A(401),其输入端接参考取样模块(1)第三输出端,同相输出端接混频器A(402)一输入端,正交输出端接混频器B(403)一输入端,用于将参考信号等功分成两路相位差为90度的正交两路信号;
混频器A(402),其输出接低通滤波器A(404)输入端,用于将正交功分器输出的同相中频参考信号下变频到基带;
混频器B(403),其输出接低通滤波器B(405)输入端,用于将正交功分器输出的正交中频参考信号下变频到基带;
低通滤波器A(404),其输出端接模数转换电路A(406)输入端,用于混频器A(402)输出镜像抑制;
低通滤波器B(405),其输出端接模数转换电路B(407)输入端,用于混频器B(403)输出镜像抑制;
模数转换电路A(406),其输出接数字自适应滤波器模块(417)一输入端,用于将低通滤波器A(404)输出信号数字化;
模数转换电路B(407),其输出接数字自适应滤波器模块(417)另一输入端,用于将低通滤波器B(405)输出信号数字化;
正交功分器B(408),其输入端接中频对消模块(3)输出端,同相输出端接混频器C(409)一输入端,正交输出端接混频器D(410)一输入端,用于将干扰信号等功分成两路相位差为90度的正交两路信号;
混频器C(409),其输出接低通滤波器C(411)输入端,用于将正交功分器输出的同相中频参考信号下变频到基带;
混频器D(410),其输出接低通滤波器D(412)输入端,用于将正交功分器输出的正交中频参考信号下变频到基带;
低通滤波器C(411),其输出端接模数转换电路C(413)输入端,用于混频器C(409 )输出镜像抑制;
低通滤波器D(412),其输出端接模数转换电路D(414)输入端,用于混频器D(410 )输出镜像抑制;
模数转换电路C(413),其输出端接数字自适应滤波器模块(417)一输入端,用于将低通滤波器C(411)输出信号数字化;
模数转换电路D(414),其输出端接数字自适应滤波器模块(417)另一输入端,用于将低通滤波器D(412)输出信号数字化;
固定频率源(415),其输出接功分器(416)输入端,用于产生固定频率的本振信号;
功分器(416),其四路输出分别接混频器A(402)、混频器B(403)、混频器C(409)、混频器D(410)另一输入端,用于将本振信号等功分为四路;
数字自适应滤波模块(417),其输出接接收机基带模块,用于在数字域进行干扰对消。
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