卫星导航天线阵抗干扰关键技术研究

来源 :国防科技大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:x3191929
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
GPS、北斗、Galileo、GLONASS等卫星导航系统已经得到了广泛的应用,但在应用的过程中暴露出了卫星导航系统易受干扰的缺点,提升卫星导航系统的抗干扰性能是其进一步深入应用的关键。论文以卫星导航系统天线阵接收机为应用背景,以工程应用中遇到的瓶颈问题为需求,以抗干扰性能的进一步提升为目标,分析了干扰传输信道对抗干扰性能的影响,研究了天线阵抗干扰的优化算法;为了提高天线阵抗干扰条件下的高精度伪距测量,研究了测距偏差约束的天线阵抗干扰算法。论文的主要工作包括:(1)分析了影响天线阵抗干扰性能的主要信道特性:幅相特性、干扰多径。分析表明,传输信道的幅相特性、干扰多径可以等效为滤波器,空时自适应处理器中的时域抽头及其对应的权值同样可以等效为滤波器,该滤波器的实质是用于均衡传输信道的等效滤波器,均衡效果与时域抽头数有关,时域抽头数越多,均衡效果越明显。仿真实验结果表明,幅相特性、干扰多径均会严重影响天线阵的抗干扰性能,但是采用空时自适应处理器能够有效解决干扰传输信道的影响。(2)从参考阵元的优选、空时自适应处理中时域抽头数的优化、各阵元数据的相对校正三个方面对干扰抑制算法进行了优化。参考阵元需要选择与其它阵元相关性最好的阵元,信道特性导致不同阵元之间的互相关性存在差异,而干扰抑制的实质是根据不同阵元的相关性进行对消,相关性越好,干扰抑制性能越优;时域抽头数的选取面临干扰抑制性能与算法收敛速度之间的矛盾,本文设计了基于阵列输出功率最小的时域抽头数优选环路,能够实现干扰抑制性能与收敛速度之间的性能均衡;阵元数据相对校正以LMS算法为基础,以参考阵元的接收数据为参考信号,相对校正可以提升其它阵元与参考阵元接收数据之间的相关性,从而提升干扰抑制性能。仿真实验结果表明,提出的参考阵元优选、时域抽头数优化、阵元数据相对校正显著提升了干扰抑制性能。(3)采用功率倒置准则的天线阵抗干扰算法会引起导航信号的伪距测量值偏差。在北斗B3频点、阵元间距为半波长的四阵元中心圆阵场景下,理论分析与仿真实验表明,空域、空时抗干扰算法会分别引起伪距测量值小于0.4ns、大于10ns的测距偏差。然而,在传输信道不理想的情况下,采用空域抗干扰算法会导致干扰抑制性能下降。本文提出了阵元数据相对校正的参考阵元时延约束空域抗干扰算法,参考阵元时延约束保证了导航信号在参考阵元中的无失真传输,阵元数据相对校正与空域抗干扰算法能够有效抑制干扰,该算法的实质是在减小导航信号失真程度情况下进行干扰抑制。实验结果表明,提出算法能够显著提升伪距测量的稳健性,且干扰抑制性能不损耗。最后,对本文的研究成果及其应用情况进行了总结,论文的研究成果可应用于卫星导航天线阵抗干扰接收机。
其他文献
建筑业在国民经济中占有重要地位。但建筑业在环境污染、资源消耗和产品质量等方面的问题日益突出。因而,传统建筑业的转型升级迫在眉睫。装配式建筑由于具有节能环保、建造
For our investigation we have 235 measurements done in the east part of Democratic Republic of Congo by P. Herrinck during a magnetic survey including the grabe
目的初步了解临沂市糖尿病患者的授权能力与服药依从性现状,为糖尿病自我管理提供评价依据。方法采用便利抽样法对临沂市某三甲医院的83名糖尿病患者进行问卷调查,结果采用频率