衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用終端抗干擾天線技術(shù)研究.pdf

1、隨著全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)系統(tǒng)的日益成熟，無(wú)論是在軍事還是民用領(lǐng)域，導(dǎo)航終端也在日益豐富著人們的生活。由于GNSS信號(hào)的脆弱性，極易受到有意或者無(wú)意的干擾。首先是在軍用領(lǐng)域提出了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的抗干擾需求，人們將源于雷達(dá)方面的抗干擾處理方案移植到衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域，使衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的抗干擾方案得以發(fā)展。目前采用最多的是基于陣列信號(hào)處理的抗干擾技術(shù)，其中常見(jiàn)的是空域抗干擾方案(SAP)、空時(shí)域抗干擾方案(STAP)。終端陣列天線抗干擾技術(shù)可以

2、有效克服環(huán)境中存在的的壓制性干擾，能夠通過(guò)空間譜估計(jì)算法定位到干擾源，將干擾信息輸出至監(jiān)控設(shè)備。
　　 本文主要討論了衛(wèi)星導(dǎo)航終端抗干擾天線技術(shù)，介紹了一種基于空時(shí)域自適應(yīng)濾波處理的BDS抗干擾天線實(shí)現(xiàn)方案，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)的終端天線進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，驗(yàn)證了方案的可行性和有效性。
　　 首先介紹了目前世界上正在運(yùn)行或者處于發(fā)展階段的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，介紹了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端的主要應(yīng)用，分析了目前抗干擾技術(shù)的研究的背景和國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，

3、介紹了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本工作原理，系統(tǒng)的組成和各部分的大體結(jié)構(gòu)。分析了干擾對(duì)導(dǎo)航接收機(jī)的影響和主要的抗干擾技術(shù)，介紹了抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
　　 其次介紹了陣列信號(hào)的處理技術(shù)，著重分析了空時(shí)域自適應(yīng)處理(STAP)的抗干擾技術(shù)，介紹了STAP的基本輸入輸出關(guān)系和自適應(yīng)濾波的優(yōu)化準(zhǔn)則，對(duì)線性約束最小方差準(zhǔn)則的約束形式進(jìn)行了分析，研究了基于多級(jí)維納濾波器的降秩算法，針對(duì)綜合濾波器進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理，從對(duì)期望信號(hào)的影響和抗干擾能力兩個(gè)方

4、面對(duì)算法的性能進(jìn)行了分析。
　　 最后提出了一種優(yōu)化的終端抗干擾天線設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，從最優(yōu)信道方向出發(fā)，整合了天線陣列和上下變頻模塊，一體化的陣列和變頻器設(shè)計(jì)，保證了信道的優(yōu)越性，使各個(gè)陣列天線至基帶信號(hào)處理板的信道幅相特性在±0.5dB±2.5°誤差范圍內(nèi)。優(yōu)化了基帶信號(hào)處理板的設(shè)計(jì)方案，將FPGA+DSP的設(shè)計(jì)方案優(yōu)化為單個(gè)FPGA進(jìn)行抗干擾濾波處理，保證了信號(hào)的實(shí)時(shí)性。實(shí)際的天線測(cè)試驗(yàn)證了該方案的可行性和抗