一种使用阵列天线抗干扰技术的GNSS多星联合捕获方法技术

一种使用阵列天线抗干扰技术的GNSS多星联合捕获方法，包括以下步骤；接收数据空域协方差矩阵进行SVD分解，其中大特征值对应的特征向量组成干扰子空间，小特征值对应的特征向量组成噪声子空间，将接收数据矢量向噪声子空间投影实现干扰抑制；将向噪声子空间投影后的数据矢量进行空间平滑和噪声白化处理；将多颗卫星的本地伪码组成列矢量并通过一组权值进行加权合并作为参考信号，然后使用最小均方误差准则对阵列权值和卫星伪码加权值矢量进行波束合成和多星并行搜索；最后捕获判决。仿真实验表明，该方法在有效抑制相干及非相干干扰信号的同时，有效提高了多颗卫星捕获的搜索效率。

【技术实现步骤摘要】
一种使用阵列天线抗干扰技术的GNSS多星联合捕获方法
本专利技术涉及终端设备研制领域，具体的说是一种提高终端设备定位精度的方法，其可运用在卫星导航系统及卫星通信系统中接收终端类等设备的研制中。
技术介绍
阵列天线具有传统天线无法比拟的优越性，如可以获得较高的空间分集增益，更重要的是可以有效实现空域滤波，而且可以极大地增加空间的信息获取量，为空间信号的检测和估计提供强有力的支持。数字波束形成技术就是使用天线阵列运用数字信号处理的方法对空间信号作最佳接收的技术，具有使天线阵波束最大增益方向对准期望信号，零陷对准干扰和波束形成同时对信号到达方向信息的优点，在阵列信号处理方向发挥着关键作用，并在通信、雷达、声纳、导航和电子对抗等领域获得广泛运用和迅速发展。阵列天线由于其良好的干扰抑制性能在导航领域中得到了广泛的应用，有效缓解了卫星导航信号低载噪比和易被干扰信号影响的困境。在没有先验信息情况下使用阵列天线的导航信号捕获过程需要在空域、时域、频域对所有卫星进行全维度的搜索，显然这样盲搜索的代价是非常耗时的，且直接影响着使用阵列天线的导航设备首次定位时间和失锁重捕时间。在强干扰环境下，需要首先完成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用阵列天线抗干扰技术的GNSS多星联合捕获方法，其特征在于包括以下步骤：S1、接收数据空域协方差矩阵进行SVD分解，其中大特征值对应的特征向量组成干扰子空间，小特征值对应的特征向量组成噪声子空间，将接收数据矢量向噪声子空间投影实现干扰抑制；S2、将向噪声子空间投影后的数据矢量进行空间平滑和噪声白化处理；S3、将多颗卫星的本地伪码组成列矢量并通过一组权值进行加权合并作为参考信号，然后使用最小均方误差准则对阵列权值和卫星伪码加权值矢量进行波束合成和多星并行搜索；S4、当任何一颗卫星的本地伪码与接收信号同步时自适应算法收敛后阵列天线主波束将指向导航信号来波方向，本地伪码权值矢量的最大值对应于捕...

【技术特征摘要】
1.一种使用阵列天线抗干扰技术的GNSS多星联合捕获方法，其特征在于包括以下步骤：S1、接收数据空域协方差矩阵进行SVD分解，其中大特征值对应的特征向量组成干扰子空间，小特征值对应的特征向量组成噪声子空间，将接收数据矢量向噪声子空间投影实现干扰抑制，其方法如下：设含有N个阵元的天线阵列接收的数据矢量中包含导航信号、干扰信号和加性高斯白噪声，经过AD采样和数字下变频后的数据矢量可以表示为x(n)＝As(n)+Bi(n)+η(n)其中A＝[a1,...,aM]N×M，B＝[b1,...,bL]N×L分别是M个卫星信号和L个干扰信号的导向矩阵，分别表示卫星导航信号和干扰信号波形，η(n)为阵元无关的均值为零方差为σ2IN×N的加性高斯白噪声矢量；其中数据空域协方差矩阵估算为RX＝E{xxH}噪声子空间投影为其中RX为阵列接收数据协方差矩阵，λj(j＝1,…,LN)为阵列协方差矩阵的特征值，且满足λ1≥λ2≥…≥λP＞λP+1＝…＝λLN令P⊥为投影算子，将AD采样和数字下变频后的数据矢量投影至噪声子空间表示为其中I为单位矩阵，UI＝[u1,…,uP]由大的P个特征值对应的特征向量组成；S2、将向噪声子空间投影后的数据矢量进行空间平滑和噪声白化处理，其计算公式如下；q(n)＝GWGDxs(n)＝GWGDP⊥x(n)其中GW、GD分别为白化矩阵和空间平滑矩阵；S3、将多颗卫星的本地伪码组成列矢量并通过一组权值进行加权合并作为参考信号，然后使用最小均方误差准则对阵列权值和卫星伪码加权值矢量进行波束合成和多星并行搜索，其方法如下：通过采用MMSE准则调整空域权值和本地伪码权值矢量，即

【专利技术属性】
技术研发人员：关刚强，黄仰博，李柏渝，王飞雪，李峥嵘，欧钢，张国柱，吕志成，李彩华，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43