1.一種基于FPGA的衛(wèi)星接收機抗窄帶干擾實現(xiàn)方法,包含如下步驟:
(1)將衛(wèi)星接收機抗接收的N個中頻采樣數(shù)據(jù),送入FPGA的軟核MicroBlaze中,1000≤N≤10000;
(2)軟核MicroBlaze接收到這些中頻采樣數(shù)據(jù)后,使用Gauss-Newton自適應算法完成對干擾頻點位置參數(shù)矢量k(n)的估計;
(3)根據(jù)干擾頻點位置參數(shù)矢量k(n),采用模塊法計算時域有限沖激響應濾波器FIR的濾波系數(shù)矢量wopt;
(4)軟核MicroBlaze將濾波系數(shù)矢量wopt傳遞給FPGA邏輯搭建的時域有限沖激響應濾波器FIR;
(5)時域有限沖激響應濾波器FIR將接收到的濾波系數(shù)矢量wopt作為濾波系數(shù),對衛(wèi)星接收機接收到的中頻采樣數(shù)據(jù)進行濾波,完成對窄帶干擾信號的抑制。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其中步驟(2)中使用Gauss-Newton自適應算法對干擾頻點位置參數(shù)矢量k(n)的估計,按如下步驟進行:
(2a)初始化干擾頻點位置參數(shù)矢量k(n)=[k10(n) k20(n)]T和Hession矩陣P(n),其中上標T表示矩陣轉(zhuǎn)置,k10(n)表示第一個干擾頻點位置參數(shù),k20(n)表示第二個干擾頻點位置參數(shù),-1≤k10(n)≤1,-1≤k20(n)≤1,k10(n)≠k20(n);
(2b)計算二階格型IIR自適應濾波器的第一個梯度估計值grad_1(n)和第二個梯度估計值grad_2(n):
grad_1(n)=2x(n-1)-(1+α)y(n-1),
grad_2(n)=2x(n-1)-(1+α)y(n-1),
其中n表示迭代次數(shù),0<n<N,α表示二階格型IIR自適應濾波器的開口控制因子,x(n-1)表示二階格型IIR自適應濾波器的第n-1次迭代輸入信號,y(n-1)表示二階格型IIR自適應濾波器的第n-1次迭代輸出信號;
(2c)根據(jù)得到的兩個梯度估計值grad_1(n)和grad_2(n),形成梯度矢量ψ(n)=[grad_1(n) grad_2(n)]T;
(2d)根據(jù)梯度矢量ψ(n)和Hession矩陣P(n),迭代計算當前的Hession矩陣其中λ表示遺忘因子,0<λ<1;
(2e)根據(jù)梯度矢量ψ(n)和Hession矩陣P(n+1),計算最佳收斂因子其中τ(n)=ψ(n)TP(n+1)ψ(n);
(2f)根據(jù)(2c)-(2e)的結(jié)果迭代計算干擾頻點位置參數(shù)矢量:k(n+1)=k(n)-μP(n+1)ψ(n)e(n),
其中e(n)表示二階格型IIR自適應濾波器輸出的誤差信號。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法,其中步驟(3)采用模塊法設計FIR濾波系數(shù)矢量wopt,按如下公式進行:
其中L表示濾波系數(shù)矢量wopt的長度,m表示濾波系數(shù)矢量wopt的索引號,1≤m≤L,為沖激函數(shù),wi表示干擾參數(shù),wi=acos(-ki0),window(m)為加窗函數(shù),參數(shù)其中E[window(m)]表示窗函數(shù)的均值。