一種基于多點(diǎn)協(xié)作的網(wǎng)絡(luò)空域抗干擾方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種抗干擾的方法，具體設(shè)及一種基于多點(diǎn)協(xié)作 的網(wǎng)絡(luò)空域抗干擾方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 無線通信技術(shù)在現(xiàn)代通訊領(lǐng)域中發(fā)揮越來越重要的作用，但由于無線信號極其微 弱，容易受到各種自然或人為的干擾而無法使用。隨著無線通信設(shè)備使用數(shù)量的增加，干擾 現(xiàn)象也變得越發(fā)嚴(yán)重，物理層干擾包括持續(xù)性干擾和突發(fā)性干擾嚴(yán)重影響著通信的質(zhì)量， 因此，需要引入干擾抑制技術(shù)來提高無線通信系統(tǒng)的抗干擾能力。隨著抗干擾技術(shù)研究的 深入，針對不同的系統(tǒng)和應(yīng)用環(huán)境提出了多種抗干擾技術(shù)。
[0003] 傳統(tǒng)的抗干擾策略包括擴(kuò)頻技術(shù)和跳頻技術(shù)，主要思想是通過擴(kuò)展或者改變通信 頻率，降低被某一頻率噪聲干擾的可能性，從而提高系統(tǒng)的抗干擾能力。但是運(yùn)兩種技術(shù)極 大地占用了寶貴的頻譜資源，帶來很大的頻譜開銷。由于頻譜資源的有限性，尋找一種替代 的抗干擾技術(shù)勢在必行。
[0004] 抗干擾技術(shù)的關(guān)鍵在于如何能夠充分利用期望信號和干擾信號之間的差異性。波 束形成技術(shù)可W有效的利用運(yùn)種差異性，在接收端利用陣列天線，通過在空域處理，使得系 統(tǒng)只接收某一期望方向的信號，而對干擾方向?qū)崿F(xiàn)抑制，從而實(shí)現(xiàn)抗干擾。因此，期望信號 與干擾信號存在的到達(dá)角度差異越大，兩者之間的空域特征差異就越大，空間隔離度就越 大。當(dāng)空間隔離度足夠大時(shí)，接收機(jī)可方便地設(shè)計(jì)合理的空域?yàn)V波器來抑制干擾，有效提升 期望信號的接收質(zhì)量。運(yùn)種策略采用了軟件無線電的方法，在空域上實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波。處理簡 單，同時(shí)不會帶來額外的頻譜開銷。
[0005] 然而，由于干擾信號是非受控的，運(yùn)就意味著干擾信號很有可能與期望信號W非 常相近甚至完全相同的角度到達(dá)接收端，導(dǎo)致干擾與期望信號的空域特征非常相近甚至完 全一致。此時(shí)，為了抑制干擾，常規(guī)的空域抗干擾技術(shù)只有通過不斷提升接收天線陣列的孔 徑來增強(qiáng)自身的空域特征分辨能力，當(dāng)然，運(yùn)無疑又極大增加了接收機(jī)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度和成 本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種基于多點(diǎn)協(xié)作的網(wǎng)絡(luò)空 域抗干擾方法，該方法的抗干擾能力強(qiáng)，并且不會增加接收機(jī)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度及成本。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的基于多點(diǎn)協(xié)作的網(wǎng)絡(luò)空域抗干擾方法包括下述步 驟：
[000引1)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行干擾信號捜索，并存儲干擾信號的干擾信息，其中，所述干擾 信息包括干擾信號的入射方向及到達(dá)自身節(jié)點(diǎn)的功率，同時(shí)各節(jié)點(diǎn)存儲自身節(jié)點(diǎn)的GPS信 息；
[0009] 2)各節(jié)點(diǎn)將存儲的干擾信息及自身節(jié)點(diǎn)的GI^信息向全網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播；
[0010] 3)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)A向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B通信時(shí)，節(jié)點(diǎn)A根據(jù)自身節(jié)點(diǎn)的GPS信息評估節(jié) 點(diǎn)A發(fā)射的信號達(dá)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B的功率和入射方向，同時(shí)節(jié)點(diǎn)A獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B捜索的干擾信 號的干擾信息;獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)叟索的干擾信號的入射方向及功率與節(jié)點(diǎn)A發(fā)射的信號到達(dá) 目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B的入射方向及功率之間的差異，當(dāng)所述差異大于預(yù)設(shè)闊值時(shí)，則轉(zhuǎn)至步驟4);當(dāng) 所述差異小于等于預(yù)設(shè)闊值時(shí)，則轉(zhuǎn)至步驟5);
[0011] 4)節(jié)點(diǎn)A將波束方向?qū)?zhǔn)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B進(jìn)行信號的發(fā)射，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B采用自適應(yīng)方法 接收節(jié)點(diǎn)A發(fā)射過來的信號；
[0012] 5)節(jié)點(diǎn)A根據(jù)其他節(jié)點(diǎn)的GPS信號及捜索的干擾信號的干擾信息選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)C， 然后將波束方向?qū)?zhǔn)協(xié)作節(jié)點(diǎn)C后進(jìn)行信號的發(fā)射，協(xié)作節(jié)點(diǎn)C采用自適應(yīng)方法接收節(jié)點(diǎn)A 發(fā)射過來的信號，然后將波束方向?qū)?zhǔn)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B，然后將節(jié)點(diǎn)A發(fā)射過來的信號轉(zhuǎn)發(fā)至目 標(biāo)節(jié)點(diǎn)B中，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B采用自適應(yīng)方法接收協(xié)作節(jié)點(diǎn)C轉(zhuǎn)發(fā)過來的信號。
[0013] 步驟1)中網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)進(jìn)行干擾捜索的具體過程為：網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)時(shí)間 段內(nèi)都進(jìn)入靜默狀態(tài)，同時(shí)各節(jié)點(diǎn)對自身360°方向分扇區(qū)進(jìn)行干擾信號捜索，得干擾信號 到達(dá)自身節(jié)點(diǎn)的功率及干擾信號相對于自身節(jié)點(diǎn)的入射方向。
[0014] 各節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身節(jié)點(diǎn)的GPS信息對干擾信號相對于自身節(jié)點(diǎn)的入射方向進(jìn)行修 正，并將修正的結(jié)果轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)系中，得干擾信號的入射方向。
[0015] 步驟2)中各節(jié)點(diǎn)將存儲的干擾信息及自身節(jié)點(diǎn)的GI^信息向全網(wǎng)絡(luò)廣播的具體過 程為:各節(jié)點(diǎn)將存儲的干擾信息及自身節(jié)點(diǎn)的GI^信息在自身360°扇區(qū)內(nèi)進(jìn)行定向發(fā)射，同 時(shí)接收其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的干擾信號的干擾信息及自身節(jié)點(diǎn)的GI^信息。
[0016] 所述預(yù)設(shè)闊值根據(jù)節(jié)點(diǎn)A與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B之間距離、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B中接收陣列天線的孔 徑W及接收波束形成算法的性能確定。
[0017] 協(xié)作節(jié)點(diǎn)C與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B連線與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B的干擾源方向之間的夾角大于等于第一 預(yù)設(shè)值，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B處來自協(xié)作節(jié)點(diǎn)C的信號功率與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B捜索的干擾信號的功率之間 的差值大于等于第二預(yù)設(shè)值;節(jié)點(diǎn)A與協(xié)作節(jié)點(diǎn)C的連線與節(jié)點(diǎn)A的干擾源方向之間的夾角 大于等于第=預(yù)設(shè)值，節(jié)點(diǎn)A處來自協(xié)作節(jié)點(diǎn)C的信號功率與來自干擾源的干擾信號的功率 之間的差值大于等于第四預(yù)設(shè)值。
[0018] 本發(fā)明具有W下有益效果：
[0019] 本發(fā)明所述的基于多點(diǎn)協(xié)作的網(wǎng)絡(luò)空域抗干擾方法在具體操作時(shí)，獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn) B捜索的干擾信號的入射方向及功率與節(jié)點(diǎn)A發(fā)射的信號到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B的入射方向及功率 之間的差異，當(dāng)所述差異較小時(shí)，節(jié)點(diǎn)A直接將信號發(fā)送至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B中；當(dāng)差異較大時(shí)，貝U 先選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)C，節(jié)點(diǎn)A將信號發(fā)送至協(xié)作節(jié)點(diǎn)C中，協(xié)作節(jié)點(diǎn)C再將信號轉(zhuǎn)發(fā)至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B 中，從而實(shí)現(xiàn)信號的傳輸，相對于傳統(tǒng)的空域抗干擾方法，本發(fā)明通過網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)的相 配合繞開干擾并與干擾產(chǎn)生足夠的空域差異，從而提升網(wǎng)絡(luò)抗干擾的性能。另外，本發(fā)明無 需引入額外的節(jié)點(diǎn)，在不增加天線數(shù)目的前提下，大幅提高網(wǎng)絡(luò)的空域分辨率，降低硬件成 本及網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，同時(shí)便于維護(hù)。
【附圖說明】
[0020] 圖1為實(shí)施例一中各節(jié)點(diǎn)的分布示意圖；
[0021] 圖2為實(shí)施例一中任意一節(jié)點(diǎn)在3個(gè)扇區(qū)上進(jìn)行干擾捜索的示意圖；
[0022] 圖3為實(shí)施例一中發(fā)射波束形成示意圖；
[0023] 圖4為實(shí)施例一中利用協(xié)作節(jié)點(diǎn)抗干擾示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0025] 本發(fā)明所述的基于多點(diǎn)協(xié)作的網(wǎng)絡(luò)空域抗干擾方法包括下述步驟：
[0026] 1)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行干擾信號捜索，并存儲干擾信號的干擾信息，其中，所述干擾 信息包括干擾信號的入射方向及到達(dá)自身節(jié)點(diǎn)的功率，同時(shí)各節(jié)點(diǎn)存儲自身節(jié)點(diǎn)的GPS信 息；
[0027] 2)各節(jié)點(diǎn)將存儲的干擾信息及自身節(jié)點(diǎn)的GI^信息向全網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播；
[0028] 3)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)A向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B通信時(shí)，節(jié)點(diǎn)A根據(jù)自身節(jié)點(diǎn)的GPS信息評估節(jié) 點(diǎn)A發(fā)射的信號達(dá)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B的功率和入射方向，同時(shí)節(jié)點(diǎn)A獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B捜索的干擾信 號的干擾信息;獲取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)叟索的干擾信號的入射方向及功率與節(jié)點(diǎn)A發(fā)射的信號到達(dá) 目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B的入射方向及功率之間的差異，當(dāng)所述差異大于預(yù)設(shè)闊值時(shí)，則轉(zhuǎn)至步驟4);當(dāng) 所述差異小于等于預(yù)設(shè)闊值時(shí)，則轉(zhuǎn)至步驟5);
[0029] 4)節(jié)點(diǎn)A將波束方向?qū)?zhǔn)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B進(jìn)行信號的發(fā)射，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B采用自適應(yīng)方法 接收節(jié)點(diǎn)A發(fā)射過來的信號；
[0030] 5)節(jié)點(diǎn)A根據(jù)其他節(jié)點(diǎn)的GPS信號及捜索的干擾信號的干擾信息選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)C， 然后將波束方向?qū)?zhǔn)協(xié)作節(jié)點(diǎn)C后進(jìn)行信號的發(fā)射，協(xié)作節(jié)點(diǎn)C采用自適應(yīng)方法接收節(jié)點(diǎn)A 發(fā)射過來的信號，然后將波束方向?qū)?zhǔn)目標(biāo)節(jié)