[發明專利]一種基于GNSS天線陣的無失真空時自適應處理器

有效

• 申請號: 201711033049.7
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107817507B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 魯祖坤;聶俊偉;歐鋼;李建;陳飛強;耿正霖;戴鑫志;劉哲;陳雷
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01S19/29
• 分類號: G01S19/29;G01S19/30;G01S19/21
• 代理公司: 11429 北京中濟緯天專利代理有限公司
• 代理人: 陸薇薇<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了基于GNSS天線陣的無失真空時自適應處理器，其特征在于，包括處理器本體、與所述處理器本體通信連接的存儲器，所述存儲器存儲有基于GNSS天線陣的無失真空時自適應處理程序，所述基于GNSS天線陣的無失真空時自適應處理程序被所述處理器本體執行時實現以下步驟：A、估計空域導向矢量；B、確定時域導向矢量約束條件；C、計算空時導向矢量；D、計算陣列權值，輸出抗干擾數據。由于將時域導向矢量約束條件納入計算空時導向矢量中，通過計算陣列權值，輸出抗干擾數據，實現導航信號的偽碼和載波相位的無偏估計，從而避免基于MVDR準則的空時自適應處理器會引起導航信號偽碼與載波相位測量偏差的問題。

技術領域

本發明涉及陣列信號處理技術領域，尤其涉及的是一種基于GNSS天線陣的無失真空時自適應處理器。

背景技術

自上世紀70年代以來，以GPS為代表的GNSS給人們的出行帶來了巨大的便利，同樣在航海、航空、精確打擊等軍事方面也起到了不可替代的推動作用。GPS設計之初并沒有考慮現在日益復雜的電磁環境，使得GPS的脆弱性日益凸顯。GNSS接收機必須對抗無意或者有意的干擾以確保能夠發揮其性能。在強電子對抗的環境下，基于天線陣的空時自適應處理器是一種最佳的選擇，空時自適應處理(STAP)根據干擾與信號的方向不同形成空域濾波器來對接收數據進行濾波，不僅能夠有效的抑制干擾，同時還能保證導航信號的完整性?？諘r自適應處理通過陣列加權來實現干擾抑制的目的，以最小方差無失真響應(MVDR)準則為代表的加權準則，不僅能夠在干擾方向形成零陷以抑制干擾，同時還能在信號方向形成波束以增強信號，具有廣闊的應用前景。

但是，基于MVDR準則的空時自適應處理會給導航接收機帶來新的偏差。解決基于MVDR準則的空時自適應處理器引入的測量偏差問題，有助于提高抗干擾條件下導航信號的測量精度，進而實現高精度定位。

因此，現有技術存在缺陷，有待改進與發展。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種基于GNSS天線陣的無失真空時自適應處理器。本發明提供基于GNSS天線陣的無失真空時自適應處理器，旨在通過空時自適應處理實現干擾抑制且保證導航信號的無失真傳輸，實現導航信號的偽碼和載波相位的無偏估計，從而避免基于MVDR準則的空時自適應處理器會引起導航信號偽碼與載波相位測量偏差的問題。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種基于GNSS天線陣的無失真空時自適應處理器，其中，包括處理器本體、與所述處理器本體通信連接的存儲器，所述存儲器存儲有基于GNSS天線陣的無失真空時自適應處理程序，所述基于GNSS天線陣的無失真空時自適應處理程序被所述處理器本體執行時實現以下步驟：

A、估計空域導向矢量；

B、確定時域導向矢量約束條件；

C、計算空時導向矢量；

D、計算陣列權值，輸出抗干擾數據。

所述基于GNSS天線陣的無失真空時自適應處理器，，其中，所述空域導向矢量v^s(θ)為

ν^s(θ)＝[1 e^-jωτ(θ) ··· e^{-jω(N-1)τ(θ)}]^T

其中，θ為導航信號的來波方向，τ(θ)為來波方向為θ的導航信號到達相鄰兩個陣元的時延，N為空時自適應處理的空域抽頭數，ω＝2πf，f為接收信號的頻率，(·)^T表示轉置；

所述時域導向矢量約束條件ν^t(ω)為