[發明專利]一種空時極三維聯合導航陣列抗干擾處理方法

在審

• 申請號: 202010826438.0
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN112034492A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 張洪帥;李健;侯曉亞
• 申請（專利權）人: 北京理工雷科電子信息技術有限公司
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊瀟;廖輝

本發明提供了一種空時極三維聯合導航陣列抗干擾處理方法，首先設置一個N元極化陣列天線，陣元為正交線極化單元，即每個單元有兩個通道；對構建的N元極化陣列天線所接收到的2N路射頻信號進行處理，得到2N路復基帶信號；將復基帶信號進行時域抽頭的延時處理，然后將復基帶信號的極化域信息通過四元數表示，得到包含四元數的信號矩陣；基于信號矩陣構建空時極化域線性約束最小方差算法的約束表達式，求解約束表達式的空時極最優權值；利用空時極最優權值對復基帶信號進行加權濾波處理，輸出抗干擾后的信號。本發明能夠提升抗干擾性能，減少與導航信號在同一方向的干擾情況下的信號損失。

技術領域

本發明涉及衛星導航通信技術領域，具體涉及一種空時極三維聯合導航陣列抗干擾處理方法。

背景技術

目前，衛星導航系統中使用的抗干擾技術利用了信號的時域、頻域和空域信息，在此基礎上形成的主流抗干擾技術有時/頻域抗干擾、空域抗干擾以及空時或空頻聯合抗干擾技術，并且有了一定的工程應用。

但是這些抗干擾多數只能針對某些干擾，對于干擾的抑制性能仍然存在各種缺點，存在的主要問題有：(1)每種抗干擾技術基本上只利用了信號某一個域或者兩個域的信息，信息利用不夠全面，會導致抗干擾性能不能達到最優；(2)當期望導航信號與干擾信號的空間來向接近或一致時，抗干擾性能急劇下降；(3)實際系統中，由于陣列天線和射頻通道之間總是存在失配，各陣元接收到的信號幅相關系很難滿足一致性要求，故需對幅相誤差進行有效的補償才能確保系統的正常工作。

目前公開的專利和文獻基本都是基于空時處理和空時頻處理，在一定程度上可以提升抗干擾性能，但是在多個寬帶干擾情況下，特別是寬帶干擾個數等于陣列自由度情況，抗干擾性能下降較多，尤其對與導航信號來自同一方向的寬帶干擾，空時處理或空頻處理在抑制干擾的同時，信號損失較大。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種空時極三維聯合導航陣列抗干擾處理方法，能夠提升抗干擾性能，減少與導航信號在同一方向的干擾情況下的信號損失。

本發明的具體實施方式如下：

一種空時極三維聯合導航陣列抗干擾處理方法，包括以下步驟：

步驟一，設置一個N元極化陣列天線，陣元為正交線極化單元，即每個單元有兩個通道；

步驟二，對步驟一構建的N元極化陣列天線所接收到的2N路射頻信號進行處理，得到2N路復基帶信號；

步驟三，將所述復基帶信號進行時域抽頭的延時處理，然后將所述復基帶信號的極化域信息通過四元數表示，得到包含所述四元數的信號矩陣；

步驟四，基于所述信號矩陣構建空時極化域線性約束最小方差算法的約束表達式，求解所述約束表達式的空時極最優權值；

步驟五，利用空時極最優權值對所述復基帶信號進行加權濾波處理，輸出抗干擾后的信號。

進一步地，所述步驟二進一步包括2N路復基帶信號進行通道均衡處理。

進一步地，所述通道均衡處理的具體方法如下：

步驟201，將所述2N路復基帶信號采用加權最小二乘擬合方法計算出各個通道的均衡濾波器系數；

步驟202，基于各個通道的均衡濾波器系數，得到對應的各個均衡FIR濾波器；

步驟203，將所述2N路復基帶信號輸入各個均衡FIR濾波器進行處理，使各個信號的幅相一致。

有益效果：