CN106646545B - 一种boc信号的无失真空时自适应抗干扰处理方法 - Google Patents

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Abstract

针对BOC信号经过空时自适应抗干扰处理后相关峰发生严重畸变的问题，本发明提出一种BOC信号的无失真空时自适应抗干扰处理方法。本发明采用传统的MVDR准则进行干扰抑制，再在阵列输出端进行不同时延上的信号累加，可实现导航信号无失真的目的。本发明方法适用于任意阵型、任意干扰信号频率以及任意干扰数量的情况。

Description

一种BOC信号的无失真空时自适应抗干扰处理方法
技术领域
本发明涉及阵列信号处理技术领域，特别是天线阵抗干扰技术，更具体地是涉及卫星导航接收机天线阵抗干扰处理方法。
背景技术
天线阵抗干扰技术的优良特性使其在高端GNSS(Global Navigation SatelliteSystem)接收机中得到了广泛应用。在天线阵中应用最小均方误差无失真(MVDR，MinimumVariance Distortionless Response)准则，不仅可以在干扰方向形成零陷以抑制干扰，同时还可以在信号方向形成波束以增强信号。空时自适应处理具有优越的抗干扰性能，在不增加阵元个数的同时可以增加阵列的自由度。
将MVDR准则应用于空时自适应处理，会引起导航信号相关峰的畸变，甚至导致相关峰位置的偏移。相关峰的畸变会引起导航接收机中跟踪环路的跟踪精度降低，而相关峰位置的偏移则会导致跟踪结果产生偏差，从而降低导航接收机的定位精度。
解决空时自适应处理器带来的相关峰畸变有助于提高导航接收机的定位精度。在无干扰、单天线的条件下，BOC信号的相关峰呈现多峰的现象，这增加了导航信号捕获、跟踪的难度，天线阵导致的相关峰畸变将进一步增加捕获、跟踪的难度。
发明内容
针对BOC信号经过空时自适应抗干扰处理后相关峰发生严重畸变的问题，本发明提出一种BOC信号的无失真空时自适应抗干扰处理方法。本发明要解决的技术问题在于利用天线阵进行空时自适应抗干扰处理后的导航信号进行无失真处理，以解决导航信号捕获、跟踪困难的问题。
本发明的技术方案是：
一种BOC信号的无失真空时自适应抗干扰处理方法，包括以下步骤：
(1)生成空时自适应处理器输入数据，可表示为：
x(t)＝[XT(t) XT(t-T) … XT(t-(M-1)T)]T (1)
其中，X(t)为天线阵采集的数据，M为空时自适应处理的时域抽头数，T为AD的采样周期。
(2)估计相关矩阵。
实际接收到的数据是有限长的，接收数据的相关矩阵的最大似然估计为：
上式中，L为快拍数。
(3)生成权值。权值由MVDR准则生成，MVDR准则的约束条件为：
上式中，θs为信号的来波方向，可以通过惯导等传感器获取。a(θs)为信号方向的导向矢量，w为阵元权矢量，wH为w的共轭转置。
上述约束条件的稳态解为：
(4)抗干扰处理，对生成的空时自适应处理输入数据进行加权：
y(t)＝wHx(t) (5)
(5)导航信号无失真处理。
上式中，i为时域抽头数的序号，且满足0≤i≤M-1。
通过上式的输出信号累加即可实现导航信号无失真的目的。
本发明的有益技术效果：
采用传统的MVDR准则进行干扰抑制，再在阵列输出端进行不同时延上的信号累加，可实现导航信号无失真的目的。本发明方法适用于任意阵型(直线阵列、平面阵列、立体阵列等)、任意干扰信号频率以及任意干扰数量的情况。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是本发明的效果图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参照图1，为本发明的流程图，其中天线阵接收的信号及干扰为射频信号，对天线阵接收信号及干扰进行预处理，预处理包含了模拟下变频、AD采样、数字下变频等处理过程，基于预处理之后的天线阵采集的数据，本发明提出一种BOC信号的无失真空时自适应抗干扰处理方法，包括以下步骤：
(1)生成空时自适应处理器输入数据，可表示为：
x(t)＝[XT(t) XT(t-T) … XT(t-(M-1)T)]T (1)
其中，X(t)为天线阵采集的数据，M为空时自适应处理的时域抽头数，T为AD的采样周期。
(2)估计相关矩阵。
实际接收到的数据是有限长的，接收数据的相关矩阵的最大似然估计为：
上式中，L为快拍数。
(3)生成权值。权值由MVDR准则生成，MVDR准则的约束条件为：
上式中，θs为信号的来波方向，可以通过惯导等传感器获取。a(θs)为信号方向的导向矢量，w为阵元权矢量，wH为w的共轭转置。
上述约束条件的稳态解为：
(4)抗干扰处理，对生成的空时自适应处理输入数据进行加权：
y(t)＝wHx(t) (5)
(5)导航信号无失真处理。
上式中，i为时域抽头数的序号，且满足0≤i≤M-1。
通过上式的输出信号累加即可实现导航信号无失真的目的。
图2是本发明方法的效果图。前五个图分别为不同延迟数据的相关峰，均出现了畸变，且相关峰的位置各不相同，最后一个图是本发明方法的效果图，只包含一个相关峰，且峰值位置在0上，本发明方法解决了空时自适应处理引起信号失真的问题。
以上包含了本发明优选实施例的说明，这是为了详细说明本发明的技术特征，并不是想要将发明内容限制在实施例所描述的具体形式中，依据本发明内容主旨进行的其他修改和变型也受本专利保护。本发明内容的主旨是由权利要求书所界定，而非由实施例的具体描述所界定。

Claims (1)

1.一种BOC信号的无失真空时自适应抗干扰处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)生成空时自适应处理器输入数据，可表示为：
x(t)＝[XT(t) XT(t-T) … XT(t-(M-1)T)]T (1)
其中，X(t)为天线阵采集的数据，M为空时自适应处理的时域抽头数，T为AD的采样周期；
(2)估计相关矩阵
实际接收到的数据是有限长的，接收数据的相关矩阵的最大似然估计为：
上式中，L为快拍数；
(3)生成权值
权值由MVDR准则生成，MVDR准则的约束条件为：
上式中，θs为信号的来波方向，a(θs)为信号方向的导向矢量，w为阵元权矢量，wH为w的共轭转置；
上述约束条件的稳态解为：
(4)抗干扰处理，对生成的空时自适应处理输入数据进行加权：
y(t)＝wHx(t) (5)
(5)导航信号无失真处理
上式中，i为时域抽头数的序号，且满足0≤i≤M-1；
通过公式(6)即可实现导航信号无失真的目的。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107817507B (zh) * 2017-10-30 2019-11-15 中国人民解放军国防科技大学 一种基于gnss天线阵的无失真空时自适应处理器
CN112753011A (zh) * 2019-08-29 2021-05-04 深圳市汇顶科技股份有限公司 模拟前端电路以及相关芯片及手持装置
CN111562598B (zh) * 2020-07-20 2020-10-09 长沙海格北斗信息技术有限公司 基于boc信号的卫星导航抗干扰方法、***及其接收机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104199067A (zh) * 2014-09-23 2014-12-10 南京大学 多径环境下全球卫星导航***接收机无模糊处理方法
CN104808219A (zh) * 2015-04-24 2015-07-29 太原理工大学 一种新型的空时联合抗干扰方法
KR101708381B1 (ko) * 2015-10-15 2017-02-20 연세대학교 산학협력단 이중편파 배열 안테나 항재밍 장치 및 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101681993B1 (ko) * 2015-03-05 2016-12-02 국방과학연구소 이중편파 단일 안테나 항재밍 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104199067A (zh) * 2014-09-23 2014-12-10 南京大学 多径环境下全球卫星导航***接收机无模糊处理方法
CN104808219A (zh) * 2015-04-24 2015-07-29 太原理工大学 一种新型的空时联合抗干扰方法
KR101708381B1 (ko) * 2015-10-15 2017-02-20 연세대학교 산학협력단 이중편파 배열 안테나 항재밍 장치 및 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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高阶BOC调制信号无模糊跟踪技术性能比较;刘中伟 等;《全球定位***》;20141031;第39卷(第5期);全文

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