本發(fā)明屬于fpga信號(hào)處理，具體涉及一種fpga及基于fpga的干擾抑制方法。
背景技術(shù)：
1、隨著科技水平的日益提高，低空經(jīng)濟(jì)已然成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要推動(dòng)力，隨之而來(lái)的是城市無(wú)人物流、低空交通管理、雷達(dá)監(jiān)測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)無(wú)線通信及雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾能力提出了更高的要求，低空電磁環(huán)境具有干擾源密集度高、動(dòng)態(tài)性強(qiáng)且空間分布復(fù)雜的特點(diǎn)，傳統(tǒng)空域干擾抑制方法依然存在著實(shí)時(shí)性不足的問(wèn)題。
2、傳統(tǒng)自適應(yīng)波束形成技術(shù)(如線性約束最小方差算法(linearly?constrainedminimum?variance,?lcmv))通過(guò)對(duì)干擾源方向施加線性約束實(shí)現(xiàn)干擾抑制。然而，這種方法普遍存在干擾抑制范圍有限、硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高的缺陷。具體來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的lcmv約束僅針對(duì)單一主干擾方向進(jìn)行設(shè)計(jì)，在干擾源快速移動(dòng)或存在角度擴(kuò)散時(shí)，易因旁瓣泄露導(dǎo)致干擾殘留，從而導(dǎo)致干擾抑制的魯棒性較差。并且，傳統(tǒng)技術(shù)在求解濾波器的最優(yōu)權(quán)值時(shí)會(huì)進(jìn)行較多的特征值分解和矩陣求逆運(yùn)算，這種運(yùn)算會(huì)消耗fpga大量邏輯資源(如大量的數(shù)字信號(hào)處理器(digital?signal?processor,?dsp)和存儲(chǔ)資源)且延遲較高。
3、因此，當(dāng)前的干擾抑制技術(shù)存在干擾抑制效果較差和實(shí)時(shí)性較差的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種fpga及基于fpga的干擾抑制方法，可以解決上述技術(shù)問(wèn)題。
2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種fpga，包括：
3、特征值分解ip核，所述特征值分解ip核用于估計(jì)目標(biāo)信號(hào)的信號(hào)到達(dá)角，得到目標(biāo)信號(hào)的到達(dá)角估計(jì)值；
4、干擾范圍擴(kuò)展模塊，所述干擾范圍擴(kuò)展模塊用于根據(jù)所述到達(dá)角估計(jì)值確定干擾信號(hào)的方位角，并基于所述干擾信號(hào)的方位角在真實(shí)干擾源兩側(cè)添加對(duì)稱的虛擬干擾源，得到擴(kuò)展約束模型；根據(jù)所述擴(kuò)展約束模型優(yōu)化接收信號(hào)的協(xié)方差矩陣；
5、矩陣求逆ip核，所述矩陣求逆ip核用于根據(jù)優(yōu)化協(xié)方差矩陣求解最優(yōu)約束權(quán)值，其中，所述特征值分解ip核、所述矩陣求逆ip核均是根據(jù)高層次綜合工具h(yuǎn)ls實(shí)現(xiàn)的；
6、干擾抑制模塊，所述干擾抑制模塊用于根據(jù)所述最優(yōu)約束權(quán)值對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行濾波處理，得到濾波后的信號(hào)。
7、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于fpga的干擾抑制方法，該方法應(yīng)用于第一方面的fpga，該方法包括：
8、調(diào)用特征值分解ip核估計(jì)目標(biāo)信號(hào)的信號(hào)到達(dá)角，得到目標(biāo)信號(hào)的到達(dá)角估計(jì)值；
9、根據(jù)所述到達(dá)角估計(jì)值確定干擾信號(hào)的方位角，并在基于所述干擾信號(hào)的方位角在真實(shí)干擾源兩側(cè)添加對(duì)稱的虛擬干擾源，得到擴(kuò)展約束模型；根據(jù)所述擴(kuò)展約束模型優(yōu)化所述協(xié)方差矩陣；
10、根據(jù)優(yōu)化協(xié)方差矩陣求解最優(yōu)約束權(quán)值，其中，所述特征值分解ip核、所述矩陣求逆ip核均是根據(jù)高層次綜合工具h(yuǎn)ls實(shí)現(xiàn)的；
11、根據(jù)所述最優(yōu)約束權(quán)值對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行濾波處理，得到濾波后的信號(hào)。
12、本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)在真實(shí)干擾源附近設(shè)置虛擬干擾源，能夠擴(kuò)展接收信號(hào)的零陷寬度，覆蓋2范圍內(nèi)的角度擴(kuò)散干擾，從而抑制干擾能量泄露，增強(qiáng)干擾抑制效果；通過(guò)定制基于hls實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)ip核(特征值分解ip核和矩陣求逆ip核)，并基于這兩個(gè)ip核進(jìn)行特征值分解和矩陣求逆運(yùn)算，能夠減緩傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的fpga中迭代延遲的現(xiàn)象，提高fpga的運(yùn)算速度，增強(qiáng)干擾抑制的實(shí)時(shí)性。
1.一種fpga，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的fpga，其特征在于，所述fpga還包括并行計(jì)算模塊，所述并行計(jì)算模塊用于對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理得到所述接收信號(hào)的協(xié)方差矩陣；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的fpga，其特征在于，所述特征值分解ip核具體用于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的fpga，其特征在于，所述虛擬干擾源的方位角在內(nèi)，其中，為所述干擾信號(hào)的方位角，為角度擴(kuò)展范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的fpga，其特征在于，所述接收信號(hào)在角度內(nèi)的陣列響應(yīng)功率小于或者等于預(yù)設(shè)的目標(biāo)功率閾值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的fpga，其特征在于，所述擴(kuò)展約束模型滿足下述公式：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的fpga，其特征在于，所述矩陣求逆ip核具體用于：
8.一種基于fpga的干擾抑制方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的fpga上，所述方法包括：