2.3 四阵元方阵天线接收信号建模 9

3 空时联合自适应抗干扰算法 12

3.1 空时联合抗干扰结构 12

3.2 线性约束最小方差准则(LCMV) 13

3.3 基于LCMV准则的空时自适应抗干扰算法的仿真设计 13

3.3.1 仿真流程介绍 13

3.3.2正交数字下变频和FIR滤波 14

3.3.3 STAP仿真结果 16

4 不同参数对空时处理抗干扰算法的抗干扰性能影响 19

4.1 天线阵元数对算法性能的影响 19

4.2 时延抽头数对算法性能的影响 22

4.3 采样快拍数对算法性能的影响 27

4.4 干扰方向对算法性能的影响 28

结  论 30

致  谢 31

参 考 文 献 32

1  绪论

1.1 研究背景及意义

人类位置定位方式的发展经历了一个漫长的过程，从最初利用地理地形信息来分辨方向，再经历根据星象和天文观测来确定方位，再到罗盘和指南针工具的出现，随着近现代人类对深海以及太空世界的探索在进一步深入，无线电定位导航的出现是导航技术的一次大革新，无线电定位导航曾在二战期间发挥重要作用，但由于其覆盖范围和定位精度有限的原因，人类开始研制全球覆盖的新型定位导航系统。

20 世纪 70 年代，美国开始研制建设自己国家的全球导航定位系统（Global Positioning System, GPS），它可以向用户提供任何时间、任何地点、任何人和物体的高精度的三维位置、速度和时间等信息[1] ，广泛应用于电信、渔业、森林防火等民用领域和导弹制导等军事领域。GPS整个系统主要由用户设备部分、空间星座部分和地面监控部分三部分组成[2]，后两部分均由美国所控制，而用户设备部分可以由用户自由设计和选择。

导航卫星所处位置距离地面接收机两万至三万多千米，发射功率小的卫星信号传播时经过电离层的衰减后，到达地面接收机的信号功率比噪声功率还小，因此卫星导航系统极容易受到外部各类干扰的影响，抗干扰成为接收机设计过程中必须要考虑的主要问题之一。

1.2 国内外研究现状

卫星导航系统由于自身的脆弱性极易受到各种有意和无意干扰的影响，其中压制式干扰是最常见的一种干扰，目前卫星导航抗干扰方式主要有时域/频域滤波、空域滤波以及空时域联合滤波[3]。时域滤波技术主要通过设计自适应时域滤波器实现，频域滤波技术在频域内处理信号，将超过门限的频谱值进行置零操作，两种滤波方法较为容易实现，但在处理过程中将造成卫星信号的损失，特别是滤掉宽带干扰的同时也会滤掉同频的卫星信号，且时/频域滤波方法缺乏在空域内分别干扰和有用信号的能力；空域滤波技术能够在空间区分干扰和有用信号的空域信息，但是空域滤波技术存在需要消耗大量自由度的局限，通过增加天线阵元数增加自由度的方法成本很高，且在天线孔径受限的环境下无法实现。空时自适应处理将时域滤波和空域滤波结合，在各个天线阵元后增加相同的时延单位来提高自适应系统的自由度。空时自适应处理[4][5]最早起源于机载预警雷达地杂波抑制，随后，R.L.Fante首次提出基于最小功率算法[5]的空时联合抗干扰技术并将其应用于GPS卫星导航抗干扰中。空时联合抗干扰技术带来不错的性能表现的同时也需要大量的计算工作量，一般随着空时处理维数的增加而指数增长，因此需要选择合适的抗干扰算法。根据接收信号的统计特性选取合适的最优准则，优化准则主要有最小均方误差（MMSE）准则、最大信干噪比（MSINR）准则、最小噪声方差（MNV） 准则、最大似然准则和线性约束最小方差（LCMV）准则[6]。其中，线性约束最小方差（LCMV）准则不需要任何先验信息且实现简单，所以在很多基于阵列天线的卫星导航接收机中得到了广泛应用。在北斗导航系统的组网建设快速推进的背景下，国内对导航卫星抗干扰接收机技术的研究也在进一步深入。 空时联合自适应抗干扰算法对GPS卫星信号影响分析(2):http://www.chuibin.com/tongxin/lunwen_205967.html