基于混合圆极化与正交线极化的导航抗干扰处理装置

成果简介:随着卫星导航系统在全球范围内发挥着愈发重要的角色，卫星导航信号面临的干扰形式和电磁环境也愈发的复杂，因此卫星导航接收机抗干扰技术逐步成为接收机设计的关键技术。本成果利用圆极化天线与线极化天线混合组阵，克服了正交线极化敏感阵列在无约束抗干扰模式下存在能量损失的问题，也克服了传统圆极化天线阵列自由度受限的问题，其次，本方案在匹配接收机接收时，在模式选择上具有很大的灵活度，可以实现无约束抗干扰模式和法向抗干扰模式的灵活切换，以更加小型化的设备实现了对多干扰，强干扰******的抑制性能。此外，本设备所用算法有很好的稳健性，使设备在高动态环境下任然能保持良好的性能。
成果内容提要:
主要观点当前国内抗干扰设备主要是基于圆极化天线阵列，所用算法多为空域或空时域抗干扰算法，其只能在空间域和时间域对干扰进行自适应抑制，但是当干扰来向接近卫星信号时，系统在抑制干扰的同时会消除卫星信号，导致卫星导航接收机不能正常定位，因此，本设备利用正交线极化天线的极化特性对不同于卫星信号极化状态的干扰信号进行抑制，且增加了系统的自由度。此外传统空时抗干扰算法计算量过大，这也阻碍了系统的实时性，为了使设备在高速载体上仍能保持良好的性能，本设备采用了实时性更好的空频抗干扰算法，并对其进行了优化，提升了该算法的稳健性。
设备原理
本作品采用圆极化天线与正交线极化天线混合阵列，在无干扰、弱干扰环境中系统以圆极化天线作为主天线，其余线极化天线为副天线，以无约束模式进行卫星信号的接收，即******了接收机对低仰角信号的接收，也克服了线极化天线单通道作为主通道时存在的卫星信号能量损失问题，当干扰强度达到一定的门限值时系统切换为法向约束抗干扰模式，进而*****系统对干扰的
抑制能力。

工作流程:
1) A/D采样:天线阵列接收卫星信号和干扰信号经过模拟下变频后得到中频模拟信号，再 对中频模拟信号进行采样得到多路数字信号;
2)数字下变频与低通滤波:多A/D采样得到的数字实信号下变频到基带，并进行低通滤波，得到有用带宽内的多路复数信
云:
3)幅相误差校正:由于天线阵元自身存在差异，各接收通道也不*****一致，并且对数字信号的量化也存在误差，所以在进行抗干扰处理前需要******行幅相误差校正;
4)协方差矩阵求逆:统计各通道接收数据的协方差矩阵，并对其求逆;
5) 模式判断:对系统输入信号功率进行统计，在无干扰或弱干扰情况下选取无約束抗干扰模式，在强干扰情况下选取法向抗干扰模式;
6)导向矢量计算:计算对应5)中所选模式的极化联合空频导向矢量:7)计算抗干扰权值:利用Sl(Sample MatrixInverse)算法计算系统抗干扰权值:
8)数字波束形成:利用7)中得到的抗干扰权值对采样数据进行加权，得到输出信号;9) D/A转换及上变频:将8)中得到的输出信号进行D/A转换，并进行上变频，得到中频模拟输出信号。