自適應(yīng)技術(shù)在衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)抗干擾中的應(yīng)用.pdf

1、衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)所處的干擾環(huán)境未知且隨時間變化，接收機(jī)必須具有一定的環(huán)境適應(yīng)性以消除干擾捕獲信號。為使導(dǎo)航接收機(jī)對信號具有空間分辨能力，通常將自適應(yīng)技術(shù)與陣列天線技術(shù)相結(jié)合，通過自適應(yīng)調(diào)整天線陣列的權(quán)系數(shù)，使導(dǎo)航接收機(jī)天線陣主波束指向期望信號，在干擾方向形成強(qiáng)衰減，也稱這種技術(shù)為自適應(yīng)波束形成技術(shù)。本文將主要研究動態(tài)環(huán)境中衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)天線陣的自適應(yīng)波束形成算法及FPGA實(shí)現(xiàn)，包括以下三個方面：
　　(1)對空域自適應(yīng)天線陣分別在白

2、噪聲和有色噪聲環(huán)境下的抗干擾能力進(jìn)行定量分析。其結(jié)果是：對于具有M個天線陣的系統(tǒng)，在高斯白噪聲環(huán)境下的信噪比改善值為10 log(M)；在已知信號到達(dá)角、信號及干擾的統(tǒng)計(jì)特性的理想條件下，有色噪聲環(huán)境中的信噪比改善度與高斯白噪聲環(huán)境下相當(dāng)，說明自適應(yīng)波束形成器能夠消除有色干擾。但由于實(shí)際系統(tǒng)采用樣本協(xié)方差近似真實(shí)協(xié)方差，降低了系統(tǒng)信噪比改善度。
　　(2)對空時功率倒置(PI,Power Inversion)波束形成器的性能進(jìn)行了

3、系統(tǒng)評估，結(jié)果表明，空時功率倒置算法可消除多種類型干擾，但受簡單約束影響，干擾與信號臨近時，信干噪比(SINR,Signalto Interference and Noise Ratio)衰減嚴(yán)重。研究了閉環(huán)自適應(yīng)權(quán)矢量計(jì)算方法，引用改進(jìn)LMS算法——限定穩(wěn)定裕度歸一化最小均方差(SM-NLMS,Set Membership NLMS)算法基本形式，采用PI準(zhǔn)則做約束得到限定穩(wěn)定裕度歸一化功率倒置(SM-NPI,Set Membersh

4、ip Normalized Power Inversion)算法。仿真結(jié)果表明，SM-NPI能夠在保持LMS小運(yùn)算量特征的基礎(chǔ)上，改善收斂速度。因進(jìn)一步提高波束形成器權(quán)矢量收斂速度的需要，研究了波束形成器的開環(huán)算法——維納濾波方法，為解決維納濾波矩陣運(yùn)算量大問題，研究了維納濾波器的降維方法。仿真結(jié)果表明，采用多級維納濾波方法可以在滿足濾波器性能要求下降低矩陣運(yùn)算維數(shù)，采用相關(guān)相減多級維納濾波器可以進(jìn)一步提高運(yùn)算速度。
　　(3)研