基于可调流水线频率变换TPFT的抗窄带干扰的方法

摘要

基于可调流水线频率变换TPFT的抗窄带干扰的方法属于信号处理技术领域，其特征在于，依次包含以下步骤：下变频、低通滤波、降采样率、精细滤波、升采样率、低通滤波和上变频，处理后的频域信号细化了原始信号的频谱特征，得到了精细的窄带干扰信号，最后通过与原始输入信号在时域的相减，以去除窄带干扰、提高信噪比。

主权项

1.基于可调流水线频率变换TPFT的抗窄带干扰的方法，特征在于是在数字电路芯片上依次按以下步骤实现：步骤(1)频谱分裂：从输入信号x(n)中提取多路窄带信号，以基带时域信号的形式输出，其步骤为：步骤(1.1)频谱搬移：对所述x(n)信号作下变频，把频谱由X(w)变换为X(w+w₀)，其中，w₀＝π/2，使每次频谱分裂得到的信号带宽是前级的1/2，步骤(1.2)用采用一阶延时器的第一有限冲击响应滤波器FIR对步骤(1.1)得到的信号进行低通滤波，完成依次频谱分裂，形成的两路信号分别为前级信号的正负频谱区间分量，频谱分裂的级数k＝8；步骤(2)粗调滤波，其步骤如下：步骤(2.1)把步骤(1.2)得到的两路信号各送入一个采用二阶延时器但滤波系数不变的N₁阶的第二有限冲击响应滤波器FIR，N₁＝64，步骤(2.2)把步骤(2.1)中得到的由分别滤波得到的两路信号用等间隔抽取的方法分开，得到的信号的相位变化F₁(w)为：$F_1\left(w\right)=\overline{F_1\left(w\right)}\exp (-j*\frac{N_1-1}{2}w),$频谱变化为：$X(w+w_0)F_1\left(w\right)=X(w+w_0)\overline{F_1\left(w\right)}\exp (-j\frac{N_1-1}{2}w),$其中，为F₁(w)矩阵的逆矩阵；步骤(3)降采样率对步骤(2.2)输出的两路信号分别进行降2倍采样率处理，使其频谱变为：$X(\frac{w}{2}+w_0)\overline{F_1\left(\frac{w}{2}\right)}\exp (-j\frac{N_1-1}{2}\frac{w}{2}),$步骤(4)精细滤波对步骤(3)得到的两路低速率窄带信号用与前述FIR滤波器滤波系数不变的N₂阶第三有限冲击响应滤波器FIR进行低通滤波，N₂＝128，使信号的相位变化H(w)为：$H\left(w\right)=\overline{H\left(w\right)}\exp (-j*\frac{N_2-1}{2}w),$频谱变化为：$X(\frac{w}{2}+w_0)\overline{F_1\left(\frac{w}{2}\right)}\exp (-j\frac{N_1-1}{2}\frac{w}{2})\overline{H\left(w\right)}\exp (-j\frac{N_2-1}{2}w)$其中，为H(w)矩阵的逆矩阵；步骤(5)升采样率对步骤(4)得到的低速率的采样信号用级联积分梳状CIC滤波器升2倍采样率，使其频谱变化为：$X(w+w_0)\overline{F_1\left(w\right)}\exp (-j\frac{N_1-1}{2}w)\overline{H\left(2w\right)}\exp (-j\frac{N_2-1}{2}2w);$步骤(6)低通滤波为了去掉邻近干扰信号频谱的位置上的镜像干扰，采用与前述FIR滤波器滤波系数不变的N₃阶第四有限冲击响应滤波器FIR来均匀通带特性，N₃＝16，使滤波后的相位F₂(w)为：$F_2\left(w\right)=\overline{F_2\left(w\right)}\exp (-j*\frac{N_3-1}{2}w),$频谱变化为：$X(w+w_0)\overline{F_1\left(w\right)}\exp (-j\frac{N_1-1}{2}w)\overline{H\left(2w\right)}\exp (-j\frac{N_2-1}{2}2w)\overline{F_2\left(w\right)}\exp (-j\frac{N_3-1}{2}w)$$=X(w+w_0)\overline{F_1\left(w\right)H\left(2w\right)F_2\left(w\right)}\exp (-j\frac{N_1-1}{2}w)\exp (-j(N_2-1)w)\exp (-j\frac{N_3-1}{2}w)$其中为F₂(w)矩阵的逆矩阵；步骤(7)频谱搬移，通过上变频把步骤(6)输出的信号恢复到原始输入信号初始的频谱位置：将步骤(6)输出信号通过与步骤(1)中相同的k＝8级的频谱分裂进行上变频，信号的频谱变化为：$X\left(w\right)\overline{F_1(w-w_0)H(2w-{2w}_0)F_2(w-w_0)}\exp (-j\frac{N_1-1}{2}w)\exp (-j(N_2-1)w)\exp (-j\frac{N_3-1}{2}w)*$$\exp \left(j\frac{N_1-1}{2}{w}_0\right)\exp \left(j(N_2-1)w_0\right)\exp \left(j\frac{N_3-1}{2}{w}_0\right)$步骤(8)相位调整，在步骤(7)的第k级恢复后，会出现相位偏差，将下式与实时信号相乘可以去掉相位偏差，以使提取出的信号与原始输入信号相比附加相位偏差为零：$\exp [-j[\left(\frac{N_1+N_3-2}{2}\right)(1+2+...+2^{k-1})+\left(\frac{N_2-1}{2}\right)2^k\left]w_0\right];$步骤(9)去干扰：在时域上，把步骤(8)得到的信号和前述原始输入信号相减，以消除窄带干扰。