【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星导航和阵列信号处理，尤其涉及一种基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法。
技术介绍
1、阵列抗干扰技术已经在卫星导航抗干扰接收机中得到了广泛的应用，一个典型的卫星导航阵列抗干扰接收机包括阵列天线、多通道射频前端、多通道模数转换器、阵列抗干扰处理器以及后端的卫星信号接收处理器。根据实现方式分类，阵列抗干扰处理器可分为空域抗干扰处理器、空时抗干扰处理器和空频抗干扰处理器。空域抗干扰处理利用卫星信号与干扰信号入射方向的差异，通过对各天线阵元接收的信号进行加权求和来调整阵列天线的方向图，使“零陷”对准干扰方向实现干扰抑制。相比于空域抗干扰处理，空时抗干扰处理器在每个阵元通道后面加入一个时域滤波器，从时域和空域两个维度联合对干扰进行抑制，提高了干扰抑制尤其是宽带干扰抑制能力，但实现复杂度也大大增加。空频抗干扰处理被认为是空时抗干扰处理的次优方案，时域数据通过fft转换到频域，并在频域完成抗干扰处理，然后频域数据通过ifft再转换到时域。相比空时抗干扰处理，空频抗干扰处理将 mn× mn维矩阵运算转换为多个 n× n维矩阵运算问题（ n为阵列天线的阵元数， m为时域抽头数），从而极大降低了实现复杂度。尽管具备很强的抗干扰能力，但阵列抗干扰会引入与信号入射方向相关的载波相位测量偏差，导致载波整周模糊度固定失败，这限制了阵列抗干扰技术在卫星导航高精度（分米
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，能同时兼顾高精度和抗干扰两个目标，既能保持空频抗干扰处理的干扰抑制性能，又能减小甚至消除阵列抗干扰引入的载波相位测量偏差，满足分米级甚至厘米级高精度定位需求。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，包括：
3、获取阵列通道的幅相特性，其中，所述阵列通道的幅相特性包括阵列天线的幅相特性和多通道射频前端的幅相特性；
4、基于所述阵列通道的幅相特性，校正每个子带的阵列流型；
5、基于所述子带的阵列流型，通过加窗和快速傅里叶变换处理，获取子带的抗干扰权矢量；
6、基于所述子带的抗干扰权矢量，对所述子带进行加权处理，获取所述子带的频域加权输出；基于所述子带的频域加权输出进行反傅里叶变换和窗函数补偿，获取最终的抗干扰输出数据。
7、可选的，所述阵列天线的幅相特性的获取方法包括：
8、通过测量获得离散值，将所述离散值按照最小均方误差准则拟合得到第 n个阵列天线阵元在任意俯仰角和方位角上的所述阵列天线的幅相特性。
9、可选的，所述多通道射频前端的幅相特性的获取方法为：
10、
11、其中，为频率，为多通道射频前端第 n个通道的幅相特性函数，为第 n个通道幅频响应，为第 n个通道相频响应。
12、可选的，获取所述阵列通道的幅相特性的方法为：
13、
14、其中， n为阵列天线阵元，为俯仰角，为方位角，为卫星导航信号的中心频率，为阵列天线第 n个阵元的幅相特性函数，为多通道射频前端第 n个通道的幅相特性函数，为阵列通道的幅相特性。
15、可选的，基于所述阵列通道的幅相特性，校正每个子带的阵列流型的方法包括：根据卫星导航信号的入射角计算信号导向矢量，基于所述信号导向矢量和所述阵列通道的幅相特性校正每个子带的阵列流型。
16、可选的，基于所述子带的阵列流型，通过加窗和快速傅里叶变换处理，获取子带的抗干扰权矢量的方法包括：
17、
18、其中， n为阵列天线阵元的序号， m为数据块的序号， j为虚数单位， l为一个数据块内时域数据的序号， x n( k, m)为天线阵元n接收的第m个数据块转换成频域后的第k个子带，为阵列天线阵元 n接收到的第 m个数据块中的第 l个时域数据，为窗函数， k为第 k个子带，为第k个子带对应的相关矩阵估计值，为估计相关矩阵所用的数据块数目，为阵列天线的天线阵元数目，为第k个子带对应的抗干扰权矢量，为校正后的第 k个子带的阵列流型，上标“h”表示共轭转置，上标“*”表示共轭，上标“-1”表示矩阵的逆。
19、可选的，基于所述子带的抗干扰权矢量，对所述子带进行加权处理，获取所述子带的频域加权输出的方法为：
20、
21、其中， n为阵列天线阵元序号， m为数据块的序号， k为第 k个子带，为阵列天线的天线阵元数目，为 n维抗干扰权矢量的第 n个元素， x n( k, m)为天线阵元n接收的第m个数据块转换成频域后的第k个子带，为子带 k的频域加权输出。
22、可选的，基于所述子带的频域加权输出进行反傅里叶变换和窗函数补偿，获取最终的抗干扰输出数据的方法为：
23、
24、其中，为第 m个数据块经抗干扰处理后输出数据的第 l个元素，为窗函数，为子带的总数目，为子带 k的频域加权输出， k为第 k个子带， j为虚数单位， l为一个数据块内时域本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，其特征在于，所述阵列天线的幅相特性的获取方法包括：
3.如权利要求2所述的基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，其特征在于，所述多通道射频前端的幅相特性的获取方法为：
4.如权利要求3所述的基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，其特征在于，获取所述阵列通道的幅相特性的方法为：
5.如权利要求1所述的基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，其特征在于，基于所述阵列通道的幅相特性，校正每个子带的阵列流型的方法包括：根据卫星导航信号的入射角计算信号导向矢量，基于所述信号导向矢量和所述阵列通道的幅相特性校正每个子带的阵列流型。
6.如权利要求1所述的基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，其特征在于，基于所述子带的阵列流型，通过加窗和快速傅里叶变换处理，获取子带的抗干扰权矢量的方法包括：
7.如权利要求1所述的基于空频自适应处理的高精度卫星导
8.如权利要求1所述的基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，其特征在于，基于所述子带的频域加权输出进行反傅里叶变换和窗函数补偿，获取最终的抗干扰输出数据的方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，其特征在于，所述阵列天线的幅相特性的获取方法包括：
3.如权利要求2所述的基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，其特征在于，所述多通道射频前端的幅相特性的获取方法为：
4.如权利要求3所述的基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，其特征在于，获取所述阵列通道的幅相特性的方法为：
5.如权利要求1所述的基于空频自适应处理的高精度卫星导航抗干扰方法，其特征在于，基于所述阵列通道的幅相特性，校正每个子带的阵列流型的方法包括：根据卫星导航...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞强，鲁祖坤，林红磊，耿正霖，刘金圆，谢郁辰，任彬彬，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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