一种低成本的多天线GNSS/INS超紧组合多级抗干扰系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低成本的多天线GNSS/INS超紧组合多级抗干扰系统，融合了天线阵列、惯性器件、GNSS接收机终端三种不同层次的模块技术，很大程度上提高了定位导航终端的抗干扰能力。在该系统方案中，主要包括了四个低成本GNSS天线，MEMS级别的IMU器件及基于FPGA的GNSS接收机终端，采用了级联方式实现了抗干扰能力的最大化。其中，四个天线阵列形成方形布阵，在前端实现GNSS基带辅助的自适应导向矢量计算单元，大大降低天线阵列物理空间布局精度，支持长期的实时天线权重参数优化。另一方面，在信号经过阵列前端处理之后，通过INS辅助的GNSS基带处理，降低GNSS跟踪环路带宽，进一步提高对干扰信号的抑制能力，从而实现双级抗干扰效果，提升定位终端的抗干扰能力。提升定位终端的抗干扰能力。提升定位终端的抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本的多天线GNSS/INS超紧组合多级抗干扰系统


[0001]本专利技术属于多源组合导航终端
，具体涉及一种低成本的多天线GNSS/INS超紧组合多级抗干扰系统。

技术介绍

[0002]随着无人驾驶、智慧城市等领域的高速发展，全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)在民用和军用的广泛应用，其易受干扰的特点日益显露出来，对接收机的抗干扰能力提出了越来越高的要求。基于GNSS及增强系统构成的传统导航定位系统，并不能很好地应对一些强干扰、高动态、多路径等环境，表现很差，甚至无法正常工作。并且现有市面上存在的多元导航系统都需要高成本的增强系统或辅助，这完全不利于在未来大范围普及应用高抗干扰能力的多元导航终端系统。
[0003]针对极具挑战性的无线电环境和压制式干扰，普通的抗干扰算法(notch filter等)很难面对窄带、宽带、匹配谱在内的多种干扰，只能针对某一种或者某几种干扰进行相对有限且固定的抗干扰，行业内，利用天线阵列进行多阵列信号的加权组合的方法能够有效地对抗几乎本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本的多天线GNSS/INS超紧组合多级抗干扰系统，其特征在于，通过四个GNSS天线阵列接收GNSS信号，通过四个并行基带处理通道实现四路信号的载波相位差的实时估计，实时估计的相位差将送至前端自适应STAP模块，用于实时对天线数据权重进行调整；同时在参与定位、定速及授时的GNSS基带处理通道，采用了INS辅助的跟踪环路，进一步通过减小带宽实现干扰信号的抑制。2.根据权利要求1所述的一种低成本的多天线GNSS/INS超紧组合多级抗干扰系统，其特征在于，方案采用了四个GNSS天线阵列接收GNSS信号，通过四个并行基带处理通道实现四路信号的载波相位差的实时估计；其中，多天线模拟数据通过GNSS信号预处理模块进行同步处理，采用四通道共享晶振模式，保证AD模块的时钟同步一致性。3.根据权利要求1所述的一种低成本的多天线GNSS/INS超紧组合多级抗干扰系统，其特征在于，方案中的STAP模块，同时在空域和时域对四个天线阵列的GNSS信号进行滤波抗干扰；对于一个空时滤波单元，STAP的空域分量由阵列形状和卫星信号来向决定，产生STAP的时域分量采用延时单元对每一个天线信号产生M个延时响应的输出；在STAP前端模块中，一个经过处理的信号表述为：其中w
H
为权矩阵，包含了所有信号所需要的权值信息；S[k]为信号矩阵，包含了所有阵元的时空间信号信息；在具体数学描述过程中，进行加权相干累加，数学描述得到，以下四天线合成公式：其中，s
m
[k
‑
l]表示第m个阵列信号经过l次延时的信号，w
ml...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤新华，栾可蓬，华腾，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：