[发明专利]一种步长优化的功率倒置GNSS自适应抗干扰方法

说明书

本发明公开的一种步长优化的功率倒置GNSS自适应抗干扰方法，属于通信卫星导航信号处理技术领域。本发明实现方法为：首先对天线接收到的卫星信号和干扰信号进行带通滤波处理；然后将信号进行放大，并与本地震荡器进行混频，将信号的频率变到中频；随后，对得到的中频信号进行滤波放大，并进行A/D采样；最后进行抗干扰处理。处理时，选取其中一个阵元的输出信号作为参考信号d(n)，其余阵元的信号作为滤波器的输入来对d(n)进行估计，两者做差达到对消干扰的目的。本发明既保留了对窄带和宽带干扰都有抑制效果的优点，又能够克服传统的功率倒置自适应滤波稳态失调的缺点，提升卫星导航接收机在复杂干扰环境下的抗干扰性能和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种步长优化的功率倒置GNSS(Global Navigation SatelliteSystem)自适应抗干扰方法，属于通信卫星导航信号处理技术领域。

背景技术

卫星导航系统一直以来都是国际上重点关注的一个高新技术领域，其拥有全天候、全天时、实时性、连续性等优良特性，以及高精度定位、测速及授时等技术优势，在高科技战争和国民生活中发挥了越来越大的作用。然而导航卫星运行在两万千米以上的高空，发出的导航信号在经过超长距离的传输后功率会有很大的衰减,由于卫星在太空中长期运行，只能依靠太阳能作为能源，限制了卫星的功耗，所以卫星信号发射功率也很小，达到地面时功率更小。以北斗B3I信号为例，到达接收机天线输入端的最小功率为-133dBm，而环境噪声在20MHz带宽内的信号功率为-101dBm；使得卫星信号极容易受到复杂的电磁环境影响，从而不能正常工作。对于复杂的干扰环境，在各种各样的抗干扰技术中，基于天线阵列的空域自适应调零技术有着良好的抗干扰效果。

自适应调零技术能够很好的抑制干扰信号，是目前最为常用的导航抗干扰技术，研究其求解算法具有重要意义。自适应调零抗干扰算法很多，其中功率倒置算法因为不需要卫星信号的先验信息，自动在强干扰处形成深零陷而被广泛应用。LMS(最小均方)算法因为计算复杂度低、鲁棒性强，成为广泛使用的求解算法。但传统的LMS算法采用固定的迭代步长，不能适应复杂变化的干扰环境，往往会造成较慢的收敛速度或者较大的稳态失调，甚至使系统发散。

发明内容

针对卫星导航接收机干扰抑制能力不足的问题，本发明的主要目的是提供一种步长优化的功率倒置GNSS自适应抗干扰方法，通过变步长优化接收机的抗干扰性能，简化步长参数选择，提升卫星导航接收机在复杂干扰环境下的抗干扰性能和可靠性。

为了解决上述问题，本发明技术方案如下：

本发明公开的一种步长优化的功率倒置GNSS自适应抗干扰方法，首先对天线接收到的卫星信号和干扰信号进行带通滤波处理；然后将信号进行放大，并与本地震荡器进行混频，将信号的频率变到中频；随后，对得到的中频信号进行滤波放大，并进行A/D采样；最后进行抗干扰处理。处理时，选取其中一个阵元的输出信号作为参考信号d(n)，其余阵元的信号作为滤波器的输入来对d(n)进行估计，两者做差达到对消干扰的目的。提升卫星导航接收机在复杂干扰环境下的抗干扰性能和可靠性。

本发明公开的一种步长优化的功率倒置GNSS自适应抗干扰方法，包括以下步骤：

步骤一、天线接收卫星信号和干扰信号；

步骤二、对步骤一接受到的信号进行带通滤波处理；

步骤三、低噪声放大器对接收信号放大处理；

步骤四、将步骤三得到信号与本地振荡器进行混频，将信号的频率变到中频；

下变频混频是通过混频器将低噪声放大器输出的射频信号与本机振荡器产生的本振信号进行相乘，在滤除乘积中的高频成分后，载波信号频率就从射频下降到中频。作为混频结果，中频信号不仅原封不动地保留着原先卫星射频信号上所调制的全部数据与信息，而且它适合于被采样离散。通过接收信号与本地振荡器进行下变频混频，将信号的频率变到中频。