GNSS接收機穩(wěn)健寬帶波束形成技術(shù)研究.pdf

1、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS，Global Navigation Satellite System）在各個領(lǐng)域正得到越來越廣泛的應(yīng)用，但由于其衛(wèi)星信號到達地面時功率太微弱，導(dǎo)致其極易受到各種干擾。為了消除干擾對導(dǎo)航系統(tǒng)的影響，保證導(dǎo)航系統(tǒng)正常工作，本課題針對GNSS穩(wěn)健寬帶波束形成抗干擾算法展開研究。
　　首先，對波束形成的基礎(chǔ)理論進行了簡要介紹，包括陣列信號模型的建立及常用的窄帶自適應(yīng)波束形成算法。分別建立了窄帶信號和寬帶信號的模

2、型，并介紹了均勻直線陣列及均勻圓陣的陣列流形表示方法。介紹了常用的窄帶自適應(yīng)波束形成算法，包括LMS算法、RLS算法及LCMV算法，簡要對比三種算法的優(yōu)缺點，并說明了LCMV算法在GNSS應(yīng)用中存在的問題。
　　其次，為了解決LCMV算法在GNSS系統(tǒng)應(yīng)用中存在的穩(wěn)健性較差及約束數(shù)量過多的問題，著重分析了傳統(tǒng)寬帶波束形成算法的相關(guān)性能，并在傳統(tǒng)算法的基礎(chǔ)上給出了一種改進的基于頻率響應(yīng)不變的穩(wěn)健寬帶波束形成算法。為了提高傳統(tǒng)寬帶波束

3、形成算法的穩(wěn)健性能，對比了幾種常見的穩(wěn)健算法，包括對角加載算法、特征空間算法及最差性能最優(yōu)算法，并最終選擇最差性能最優(yōu)算法作為本文所提算法的基礎(chǔ)。繼而針對GNSS系統(tǒng)信號的寬帶特性給出了一種基于頻率響應(yīng)不變原理的寬帶波束形成算法，大大減少了算法的運算量及運算復(fù)雜度，并通過前后平滑的引入進一步增強算法穩(wěn)健性。
　　最后，本文將所提出的算法進行了一系列改進，將算法應(yīng)用到均勻圓陣模型上，并實現(xiàn)了多波束形成，以適應(yīng)GNSS接收機抗干擾的需