一种抑制GPS射频干扰空频自适应处理算法_郭文飞.pdf

第!" 卷第## 期$%## 年## 月武汉大学学报! 信息科学版&’()*+,-. !*/0 !1/2(3)*+,(/ !4-,’/-’!(2 !567*/ !8/,9’3.,+ : ;(<=!">(=## >(9=$%## 收稿日期"$%## %@ #A # 项目来源" 总装预研资助项目$ D#!$$%D%D %& 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目$ $%#%$#$%#%#%%%#$% %# 文章编号"#"B# CC"% $$%## %## #!DC %A 文献标志码" E 一种抑制 8%5 射频干扰的空频自适应处理算法郭文飞# !郑建生# ’$ !张提升$ !李超然$ $ # ! 武汉大学电子信息学院’武汉市珞喻路#$@ 号’D!%%B@ % $ $ ! 武汉大学卫星导航定位技术研究中心’武汉市珞喻路#$@ 号’D!%%B@ % 摘! 要" 为了提高窄带干扰与期望卫星信号同向时的抑制性能’提出了一种新的空频自适应滤波算法#该算法首先利用频域实系数自适应滤波对信号进行预处理抑制窄带干扰’然后在频域直接对处理后的信号进行空频自适应处理抑制宽带干扰# 算法在预处理时采用自适应滤波可有效减少期望卫星信号的损失以及 4PEH 导向矢量误差#仿真实验表明’相对于普通的空时及空频自适应处理算法’新算法有效地提高了输出信干噪比’在干扰与信号同向的情况下也能表现出优良的处理性能# 关键词"&H4 射频干扰& 空频自适应处理&波达方向&信干噪比中图法分类号"H$$C=D# !! 自适应阵列天线通过自适应调节各阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的方向图形状’使波束指向期望方向’而零点指向干扰方向’从而提高天线的增益和信干噪比’也称为空域滤波技术’是目前最有效的干扰抑制技术之一(# ! ) #然而’单纯的空域滤波受到阵列自由度个数的限制’不能满足复杂的干扰以及多径环境下的应用#针对空域滤波的缺点’P3(.+ 将时域滤波与空域相结合’首次提出了空时自适应处理技术$ . ^*-’+,)’!*0* ^+,9’! ^3( -’..,/ Q ’4UEH %# 在空时自适应滤波技术成为主要手段的同时’有人提出利用傅立叶变换对输入信号的相关矩阵进行解相关’从而提高收敛速度’于是空频自适应处理$ . ^*-’ 23’ X6’/- : !*0* ^+,9’! ^3( -’..,/ Q ’4PEH %成为另一种选择(D ) # 在最初的空频结合处理方式中’大多仿照空时处理的结构’将每个阵元后延迟节点的输出进行傅立叶变换’然后直接利用线性约束算法求得各子带权值’并进行组合’最后通过反傅立叶变换恢复时域信号(A ) # 无论是空时处理还是空频处理’在数学上都归结为具有约束条件的最优化问题’而约束条件一般选取为保持期望信号波达方向的接收增益为固定值# 当干扰与期望信号的波达方向相同时’这种处理方式将不能有效抑制干扰’系统性能也严重下降#这种情况下’频域划分子带处理的思想被重新利用’作为波束形成前的预处理来抑制窄带干扰(" C ) # 本文利用频域处理的另一种方式作预处理(@ ) ’然后直接在频域进行空频自适应处理来抑制剩余的宽带干扰# ! !算法原理新算法处理流程如图# 所示’假设天线阵有 N 个阵元’信号入射到这些阵元上首先被下变频’然后被 E * G 采样#选择合适的 0 点’对每个