基于广义旁瓣相消器的导航空时抗干扰方法技术

本发明专利技术公开了一种基于广义旁瓣相消器的导航空时抗干扰方法，主要解决现有技术在高维导航空时系统下，计算广义旁瓣相消器阻塞矩阵时计算量大、复杂度高的问题。其实现方案是：首先根据输入信号和干扰信息，依据空时滤波器模型对信号进行建模，进而估计出阵元接受信号的协方差矩阵；利用广义旁瓣相消器GSC的结构，将传播算子PM应用到阻塞矩阵的构建当中，计算出GSC的最优权矢量，对该最优权矢量进行空时滤波进而实现导航空时抗干扰。本发明专利技术避免了传统求解阻塞矩阵方法时需要进行矩阵特征值分解的操作，提高了运算效率，且能够在保证主瓣指向正确的前提下同时达到降低副瓣电平、增强旁瓣干扰抑制的效果，可用于导航空时抗干扰系统中。中。中。

【技术实现步骤摘要】
基于广义旁瓣相消器的导航空时抗干扰方法


[0001]本专利技术属于阵列信号处理
，尤其涉及一种阻塞矩阵构建方法，可用于导航空时抗干扰系统中。

技术介绍

[0002]全球卫星导航系统GNSS与人们的生活密不可分，已广泛应用于工业、农业、军事和科学研究等领域。在导航信号实现定位解算之前研究其抗干扰技术能够有效提高输出信噪比，提高导航定位精度。在导航接收机中，当干扰数目多且种类复杂，如窄带和宽带干扰、色散多径干扰时，纯空域处理由于不能提供足够多的自由度而不能达到好的干扰抑制性能。因此，Fante等人将自适应空时处理STAP技术应用到GPS抗干扰中，大大提高了自适应系统的自由度。
[0003]广义旁瓣相消器GSC是一类非常典型的自适应滤波方法，它可以把有约束的自适应权向量转化为无约束的自适应权向量，并且降低维数，简化运算，因此经常被应用在导航空时抗干扰处理中。在GSC框架中，最关键的就是阻塞矩阵的构造，阻塞矩阵需要尽可能完全地阻塞掉有用信号，使下支路不包含目标信号，且输出信干噪比尽可能的大。
[0004]常见的阻塞矩阵的构造方法有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于广义旁瓣相消器的导航空时抗干扰方法，其特征在于，包括如下：1)根据导航阵列空时滤波原理建立阵列接收信号X(t)，该阵列接收信号包括卫星有用信号及若干个窄带干扰和宽带干扰；2)根据有限次快拍K的数目，估计阵列接收信号的协方差矩阵3)依据广义旁瓣相消器GSC的上下支路构建原理，求解GSC框架中上支路静态权矢量w0，并计算上支路输出d0(k)；4)用传播算子PM构建GSC框架中的下支路的阻塞矩阵B：B＝[P
H
，
‑
I
M
‑
L
]，其中，P为传播算子矩阵，I
M
‑
L
为M
‑
L维单位矩阵，M为阵元个数，L为信源数：5)根据广义旁瓣相消器GSC框架中阻塞矩阵的性质，求输入信号经过下支路阻塞后的信号X0(k)，并计算X0(k)的协方差矩阵以及X0(k)与上支路输出d0(k)的互相关矩阵6)根据维纳滤波定理，计算广义旁瓣相消器GSC框架的下支路的自适应权矢量w
A
；7)利用GSC框架上、下支路的对消关系，计算最终的输出最优权矢量w
GSC
；8)对输出最优权进行空时滤波，得到空时抗干扰之后的输出信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中(1)中根据导航阵列空时滤波原理建立阵列接收信号模型，表示如下：其中，X(t)为A为阵列接收信号的空时导向矢量，s(t)为导航有用信号，j(t)为干扰信号，Q为干扰的数目，e(t)为噪声信号。3.根据权利要求2所述的方法，其中阵列接收信号的空时导向矢量A，表示如下：其中，a
s
是空域导向矢量，a
t
是时域导向矢量，其分别表示为：是时域导向矢量，其分别表示为：式中，M为均匀线阵的阵元个数，P为每个阵元后的时域抽头个数，每个抽头延迟为T
s
，f表示信号频率，θ为导航信号的来向，λ为信号波长，d为阵元间距，j为虚数单位，T表示矩阵的转置；表示a
s
与a
t
二者的Kronecker积。4.根据权利要求1所述的方法，其中2)根据有限次快拍K的数目，估计阵列接收信号的协方差矩阵公式如下：其中，X(k)为阵列接收快拍信号，H表示共轭转置。5.根据权利要求1所述的方法，其中3)中求解GSC框架中上支静态权矢量w0，并计算上支
路输出d0(k)，公式如下：w0＝A(θ0)d0(k)＝w
0H
X(k)其...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗丰，李沂配，杨岚，张雅雯，栗静逸，杨绍杰，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：