卫星导航干扰源探测技术

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1、·6·导航2010年卫星导航干扰源探测技术郭海侠(中国电子科技集团公司第二十研究所，西安710068)摘要：本文在给出自适应抗干扰算法的基础上，分析了如何根据阵列权值反算干扰来向，仿真结果表明该方法测向精度的准确性。关键词：抗干扰；测向；卫星导航卫星导航用户接收机在实际应用环境中，无线若假设到达单元的干扰为l=e一，则到达电干扰是不可避免的，尤其在复杂的战场环境下，尸2单元的干扰为X2=e一+c0s。根据自适应对通信和导航设施的人为干扰是多种多样的，不但强度大，而且干扰的方式多。卫星导航接收机的抗天线原理，如果需要对消此干

2、扰，可以采用阵列加干扰手段有：提升导航卫星信号强度、抑制干扰信权来处理。即最终输出为号强度或直接摧毁干扰源。前两种方法均比较成熟，对于第三种方法，需准确知道干扰源方位。本Il文基于卫星导航抗干扰天线的成熟技术，在实现抗∑干扰的同时，通过自适应收敛权值反算干扰来向，设定w1=1，则下面给出具体原理和仿真结果。II2nt／一—1基本原理一一—C0sS+w2===e(3)2Xl·l二维情况2w2可通过自适应处理得到，由此可以反算，即d，入射波来蓄自方向，则到达两个天线的波程差cos0—I一啪Ii⋯mag(w2)l~l,2，2I㈤

3、2rl、1．2三维情况一：c础＼■／／t采用三单元三形阵列天线，单元分别位于、尸'和，单元间距为d。P1位于原点，尸2位于y轴上在原点右方，尸3位于轴上在原点前方。若为三维坐标，两个天线单元(1，2)相位差的结果确定的干扰来向是一个锥面，当使用另外一组天线单元(1，3)时，也可确定另外一个锥面。两个锥面有两个交线，确定了干扰来向，由于微带天线特性，只能接收上半空间的信号，假定被测目图l两单元相位差标比自身高，选取其中的正仰角来向。收稿日期：2010．07．12。第3期郭海侠：卫星导航干扰源探测技术)]：R(7)误差信号为：

4、e(，z)=()一(，z)(8)d(n)为期望得到的信号。lI权值的迭代通过LMS算法实现：W(n+1)-()+2／te(n)x(，z)(9)不难得出，当满足0<<1／时，算法收敛，W趋近，。图2三单元相位差2仿真结果其中，为来向与Z轴的夹角，为来向射线在X-Y平面上的投影与轴的夹角。为射线与y轴的夹1)高仰角情况0=30。，南=50。角(即1，2之间的2)，为射线与轴的夹角．(即1，3之间的)。．3三：c。s：，．in：fX'-f互+y2：~／—cos2cr+—cos2fl(5)cos0102030柏∞∞70∞90南、『

5、^1_X-axis图44单元抗干扰天线零陷方向图sin寿cosOt(6)一旦确定了和Ol即可计算出干扰来向23，，，0、。1．3权值产生的LMS算法阵元1阵元2号图54单元权值阵元M(图4、图7中横坐标代表仰角，纵坐标代表方位角，图5、图6、图8、图9中横坐标代表迭代次数，纵坐标代表权值大小)图3智能天线系统阵列输出信号的均方为：·8·导航2010笠-J珊瑚；暑瑚瑚卯。O50．050100020O030004000．1010002000硼40∞图6分别以2，3单元处理时的权值图9分别以2，3单元处理时的权值稳定收敛后稳定收

6、敛后W2=．0．531465+0．847062i：W2=0．405213+0．914430i：W3=．0．358704+0．933488iW3=0．7l5674+0．697549i经反算经反算：71．2340。，=67．4604。，=50．7448。，=41．0548o，=30．0284。，=49．9949。=79．8666。，：49．9988。2)低仰角情况0=80。，=50。3结论采用本文所述的办法，可以在实现抗干扰的同时，准确测量单干扰来向。计算复杂度较小，但此方法对于阵列均衡性又较高要求，需对阵列进行精确校准。参考

7、文献：0102030405060708090*aJs[1]ZhigangFeng．Animprovedadaptivenoisecanceling图74单元抗干扰天线零陷方向图method[J]．IEEETrans．ElectricalandComputerEngineering．47—50Vo1．114—17Sept．1993[2】沈福民．自适应信号处理[M】．西安：西安电子科技大学出版社．2002[3]肖秀丽．干涉仪测向原理[J]．中国无线电．2006．6图84单元权值