GNSS接收機(jī)自適應(yīng)陣列天線抗干擾算法研究與改進(jìn).pdf

1、空間傳輸系統(tǒng)已成為人類從事政治、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和軍事活動(dòng)必不可少的信息環(huán)境。但由于空間傳輸距離長(zhǎng)，衰減和延時(shí)較大，容易受到來(lái)自各方面的干擾。以GPS系統(tǒng)為例，衛(wèi)星距地球2萬(wàn)多公里，并且受太陽(yáng)能電池限制，信號(hào)發(fā)射功率低，在復(fù)雜的干擾環(huán)境中，其易損性和脆弱性也逐步顯現(xiàn)出來(lái)。
　　在空間無(wú)線傳輸系統(tǒng)中，壓制式干擾是一種最常見(jiàn)的，也是嚴(yán)重影響接收機(jī)性能的干擾方式之一。自適應(yīng)陣列天線技術(shù)因其可以根據(jù)外部信號(hào)環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)天線陣中各個(gè)陣元的加權(quán)系數(shù)

2、，使陣列天線方向圖的主波束對(duì)準(zhǔn)期望信號(hào)方向，零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)方向而得到重視。本文針對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)容易受到干擾信號(hào)的干擾的情況，重點(diǎn)研究了衛(wèi)星導(dǎo)航定位抗干擾接收機(jī)系統(tǒng)中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。
　　我們首先從干擾的來(lái)源、干擾的特性、干擾的類型以及射頻干擾對(duì)GPS接收機(jī)的影響幾個(gè)方面對(duì)干擾進(jìn)行了詳細(xì)的分析，為抗干擾做好準(zhǔn)備。
　　然后，我們開始研究一種有效的抗干擾手段——自適應(yīng)陣列天線。在介紹了自適應(yīng)陣列天線的結(jié)構(gòu)和基本原理后研究了最佳

3、濾波器的優(yōu)化，基于幾個(gè)優(yōu)化準(zhǔn)則討論了幾種經(jīng)典的自適應(yīng)調(diào)零算法：HA算法、采樣矩陣求逆(SMI)算法和功率倒置算法。研究結(jié)果表明：對(duì)于強(qiáng)度不是很大的干擾，SMI算法簡(jiǎn)單而且有很好的抑制效果，但是對(duì)于高強(qiáng)度干擾，功率倒置幾乎可以做到線性的抑制，但也會(huì)抑制信號(hào)，HA算法對(duì)干擾也有一個(gè)近似線性的抑制效果，同時(shí)又有很高的分辨率。
　　接下來(lái)，我們從真實(shí)GNSS信號(hào)的角度對(duì)抗干擾效果進(jìn)行了改進(jìn)。我們用擴(kuò)展矩陣對(duì)抑制干擾的零陷進(jìn)行展寬，結(jié)果表明