北斗接收機(jī)空時(shí)自適應(yīng)抗干擾技術(shù)研究.pdf

1、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自主研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，因其能提供全天候、全方位的導(dǎo)航、定位、授時(shí)，短報(bào)文服務(wù)，在國(guó)防和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。近年來(lái)，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)更是在世界各個(gè)國(guó)家得到迅速的普及和應(yīng)用。但是由于衛(wèi)星信號(hào)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(dǎo)航應(yīng)用電磁波環(huán)境的日益復(fù)雜，導(dǎo)航終端很容易受到干擾信號(hào)的影響而無(wú)法正常工作。因此，目前各國(guó)都很重視衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的研究。在此背景下，研究導(dǎo)航接收機(jī)抗干擾技術(shù)具有非

2、常重要的意義。
　　傳統(tǒng)的接收機(jī)抗干擾技術(shù)分別從時(shí)域、頻域以及空域三個(gè)方面對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。時(shí)域處理算法比較復(fù)雜，自適應(yīng)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(shí)會(huì)嚴(yán)重削弱有用信號(hào)；純空域算法能夠處理的干擾數(shù)目受限于陣元個(gè)數(shù)。因此，本文采用空時(shí)聯(lián)合濾波STAP技術(shù)來(lái)對(duì)接收到的導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)處理。該技術(shù)能夠在不增加天線陣元個(gè)數(shù)的情況下，通過(guò)空域與時(shí)域相結(jié)合的方式增加處理信號(hào)源的個(gè)數(shù)和種類，大大提高了接收機(jī)的抗干

3、擾能力。
　　傳統(tǒng)的 STAP技術(shù)在性能上有兩方面的不足：(1)算法需要對(duì)觀測(cè)信號(hào)進(jìn)行協(xié)方差矩陣的求逆運(yùn)算，計(jì)算量大，計(jì)算復(fù)雜度高；（2）需要預(yù)先估計(jì)期望信號(hào)的先驗(yàn)信息，當(dāng)估計(jì)的先驗(yàn)信息出現(xiàn)誤差時(shí)，會(huì)使接收到的衛(wèi)星信號(hào)功率衰減，甚至使接收機(jī)喪失定位導(dǎo)航能力。
　　針對(duì)傳統(tǒng)的STAP技術(shù)計(jì)算復(fù)雜度高的問(wèn)題，本文利用改進(jìn)的兩步迭代變步長(zhǎng)最小均方誤差（LMS）算法以及改進(jìn)的變遺忘因子遞歸最小二乘(RLS)算法對(duì)空時(shí)濾波器的加權(quán)值進(jìn)

4、行計(jì)算，從而降低計(jì)算復(fù)雜度；針對(duì)空時(shí)濾波技術(shù)先驗(yàn)信息不準(zhǔn)確的問(wèn)題，本文提出利用矢量跟蹤環(huán)輸出的導(dǎo)航信號(hào)作為空時(shí)濾波算法的參考信息，由于不需要提前估計(jì)先驗(yàn)信息，大大提高了算法的穩(wěn)健性；本文還研究了在空時(shí)濾波器的A/D輸出端添加頻域LMS濾波器的方法來(lái)抑制與導(dǎo)航信號(hào)的同方向的窄帶干擾，從而增強(qiáng)導(dǎo)航接收機(jī)的干擾抑制能力。最后，通過(guò)現(xiàn)有的接收機(jī)平臺(tái)采集導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行抗干擾處理，驗(yàn)證了本文所提算法能夠使算法的計(jì)算量降低，穩(wěn)健性提高，最