基于空時自適應(yīng)處理的GPS調(diào)零技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、空時自適應(yīng)處理被廣泛用于信號檢測技術(shù),如雷達(dá)、聲納、衛(wèi)星通信、地震等領(lǐng)域。論文的重點(diǎn)是研究衛(wèi)星接收端的調(diào)零天線自適應(yīng)信號處理技術(shù)?？諘r自適應(yīng)調(diào)零天線技術(shù)是從空、時二維分析輸入信號的特征,在不增加陣元個數(shù)的情況下,大大增加了天線陣的自由度,從而能夠增加抑制干擾信號的數(shù)量,尤其是提高了衛(wèi)星接收端抵抗多個寬帶干擾的能力。由于空時自適應(yīng)處理需要對龐大的矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行計算,而處理器很難做到,因此以降低計算量為目的信號處理算法是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

2、>　　 本文以GPS接收系統(tǒng)為對象,探討了空時自適應(yīng)處理(Space-timeadaptive processing,STAP)算法和空時自適應(yīng)抗干擾技術(shù),并對其抗干擾性能進(jìn)行了深入研究,取得如下一些進(jìn)展:
　　 (1)建立了具有自適應(yīng)抗干擾功能的調(diào)零天線系統(tǒng)模型,并采用了遞推最小二乘(RLS)算法實現(xiàn)了空域調(diào)零抗干擾技術(shù)。模型包括了衛(wèi)星信號和干擾信號模型、天線模型、射頻處理模型、信號處理模型等。通過理論分析和仿真,研究了各模

3、型的指標(biāo)和性能。在實現(xiàn)了空域調(diào)零天線后,研究了天線陣元間互耦和通道不一致性對自適應(yīng)算法的影響,得到了相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。
　　 (2)依據(jù)最小均方誤差準(zhǔn)則,以FROST空時陣列模型為基礎(chǔ),提出了空時最小均方(Space-time least-mean-squares,STLMS)算法。該算法是一種隨機(jī)梯度算法,它具有遞歸運(yùn)算過程簡單,計算量小,硬件易實現(xiàn)等特點(diǎn)。該算法可以根據(jù)入射干擾信號的幅度,相位信息自適應(yīng)地調(diào)節(jié)權(quán)值。算法通過增加

4、調(diào)零天線的空間和時間自由度,將寬帶干擾信號在空頻域被抑制處理,從而具有抗多個寬帶干擾的能力。并且該算法具有較好的收斂性和失調(diào)。
　　 (3)空時自適應(yīng)調(diào)零技術(shù)具有良好的的抗干擾能力。文章提出了兩種方案的空時調(diào)零技術(shù),應(yīng)用了三種自適應(yīng)處理算法,分別是:RLS算法下的時空級聯(lián)處理方案,STLMS算法和MSNWF算法下的空時聯(lián)合處理方案。它們都比空域調(diào)零技術(shù)增加了抗干擾的能力,提高了調(diào)零天線系統(tǒng)信干噪比(SINR),降低了GPS接收機(jī)