[发明专利]基于自适应旁瓣相消器的四阵元抗干扰方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星抗干扰应用领域，涉及一种基于自适应旁瓣相消器 的四阵元抗干扰方法。

背景技术

卫星技术在现代生活中发挥越来越重要的作用，但由于卫星导航信号 极其微弱(-130dBm)，设备非常容易有意无意的干扰而无法工作。因此， 需要引入阵列天线抗干扰技术来提高卫星导航系统的抗干扰能力。鉴于干 扰类型存在窄带、宽带、扫频以及脉冲信号，干扰个数存在单干扰与多干 扰的形式，为了提高阵列天线的抗干扰综合能力(主要是抗干扰强度与个 数)，我们采用空/时频域联合抗干扰算法进行滤波。

在有限的孔径条件下，为了提高抗宽带干扰以及多干扰的性能，一般 都是采取空/时频域联合的方式进行滤波，常用的算法有空时联合抗干扰算 法与空频联合抗干扰算法，由于空时联合抗干扰算法在时域抽头个数变多 的情况下，矩阵求逆计算量较大，在实际工程中无法实现，因此实际中用 的最多的是空频联合抗干扰算法。

文献“一种抑制GPS射频干扰的空频自适应处理算法”中提到的空 频自适应导航抗干扰算法，因为在可接收硬件资源的情况下，大大提高 时间自由度，可以提高抗宽带干扰以及多干扰的能力获得了广泛的应用。 通常的空频抗干扰算法一般经过采样/缓存、DFT、各频点抗干扰滤波 处理、IDFT等步骤，实际中为了提高抗干扰能力会尽可能的增大DFT 的点数，然而由于空频算法主要是在FPGA上实现，这种方法在实际中 会存在实现过程繁琐与占用资源较大的问题。

发明内容

发明所要解决的课题是，针对目前四阵元空频抗干扰算法存在的上 述问题，研究设计一种基于自适应旁瓣相消器的四阵元抗干扰算法，可 以有效的解决空频算法实现过程繁琐与占用资源较大的问题。

用于解决课题的技术手段是，本发明提出一种基于自适应旁瓣相消 器的四阵元抗干扰方法，包括如下步骤：

对阵列天线接收的信号通过射频输出中频模拟信号并采样得到 数字信号，及经数字正交插值处理后获得四个通道的各自长度为N的 数字复信号数据；

分别对每个通道的数字复信号数据进行N点的DFT运算，并根 据输入条件确定主通道的通道号，将其余3个通道作为辅助通道并进行 统计形成辅助通道的协方差矩阵；

根据所述辅助通道的协方差矩阵，采用基于自适应旁瓣相消器的 抗干扰算法计算出辅助通道的滤波权值，并对频域数据进行滤波得到每 个频点的滤波后数据；

对每个频点的滤波后数据进行IDFT运算，得到和输出抗干扰处 理后的数据。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述方法中3个 辅助通道的协方差矩阵形成三阶矩阵。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述方法采用基 于自适应旁瓣相消器的抗干扰算法计算出辅助通道的滤波权值，包 括：

根据获取的主通道协方差矩阵和所得辅助通道的协方差矩阵统计 计算r_Xd，r_Xd为主通道数据与三个辅助通道数据的互相关向量；

利用辅助通道的协方差矩阵和计算所得r_Xd计算出3个辅助通道的 加权量，以得到其滤波权值；

根据计算所得3个辅助通道的加权量获取主通道的权值。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：还包括对辅助通道的 协方差矩阵进行求逆计算。

发明效果为：

本发明的基于自适应旁瓣相消器的四阵元抗干扰方法，通过采用一种 基于自适应旁瓣相消器的四阵元抗干扰算法，可以解决目前空频抗干扰算 法中存在实现过程繁琐与占用资源较大的问题；本发明的整个过程可以集 成在FPGA中实现，有利于装置的小型化设计；本发明方法适用于导弹、 炸弹、飞机、舰船等军用领域的卫星导航设备，具有较强的实用性。

附图说明

图1为现有技术的空频抗干扰算法系统框图。

图2为功率倒置算法权值计算与滤波系统框图。

图3为现有技术的四阶矩阵Cholesky分解求逆过程框图。

图4为现有技术的四阶矩阵求逆占有的FPGA资源统计图。

图5为本发明的权值计算与滤波系统框图。

图6为三阶矩阵行列式求逆过程框图。

图7为本发明的三阶矩阵求逆占有的FPGA资源统计图。

图8为不同干扰场景下两种算法的最优权值对比图。

具体实施方式

以下，基于附图针对本发明进行详细地说明。