北斗接收機空時自適應抗干擾技術研究.pdf

1、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自主研制的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，因其能提供全天候、全方位的導航、定位、授時，短報文服務，在國防和經(jīng)濟建設中發(fā)揮了重要作用。近年來，全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)更是在世界各個國家得到迅速的普及和應用。但是由于衛(wèi)星信號功率很低，軍事上經(jīng)常存在敵方的有意電磁波干擾以及衛(wèi)星導航應用電磁波環(huán)境的日益復雜，導航終端很容易受到干擾信號的影響而無法正常工作。因此，目前各國都很重視衛(wèi)星導航系統(tǒng)抗干擾技術的研究。在此背景下，研究導航接收機抗干擾技術具有非

2、常重要的意義。
　　傳統(tǒng)的接收機抗干擾技術分別從時域、頻域以及空域三個方面對信號進行處理。時域處理算法比較復雜，自適應性較差；頻域處理算法能夠有效地抑制窄帶干擾，但在抑制寬帶干擾時會嚴重削弱有用信號；純空域算法能夠處理的干擾數(shù)目受限于陣元個數(shù)。因此，本文采用空時聯(lián)合濾波STAP技術來對接收到的導航信號進行自適應處理。該技術能夠在不增加天線陣元個數(shù)的情況下，通過空域與時域相結合的方式增加處理信號源的個數(shù)和種類，大大提高了接收機的抗干

3、擾能力。
　　傳統(tǒng)的 STAP技術在性能上有兩方面的不足：(1)算法需要對觀測信號進行協(xié)方差矩陣的求逆運算，計算量大，計算復雜度高；（2）需要預先估計期望信號的先驗信息，當估計的先驗信息出現(xiàn)誤差時，會使接收到的衛(wèi)星信號功率衰減，甚至使接收機喪失定位導航能力。
　　針對傳統(tǒng)的STAP技術計算復雜度高的問題，本文利用改進的兩步迭代變步長最小均方誤差（LMS）算法以及改進的變遺忘因子遞歸最小二乘(RLS)算法對空時濾波器的加權值進

4、行計算，從而降低計算復雜度；針對空時濾波技術先驗信息不準確的問題，本文提出利用矢量跟蹤環(huán)輸出的導航信號作為空時濾波算法的參考信息，由于不需要提前估計先驗信息，大大提高了算法的穩(wěn)健性；本文還研究了在空時濾波器的A/D輸出端添加頻域LMS濾波器的方法來抑制與導航信號的同方向的窄帶干擾，從而增強導航接收機的干擾抑制能力。最后，通過現(xiàn)有的接收機平臺采集導航數(shù)據(jù)，并對實測數(shù)據(jù)進行抗干擾處理，驗證了本文所提算法能夠使算法的計算量降低，穩(wěn)健性提高，最