自适应调零天线卫星定位抗干扰算法仿真研究-论文.pdf

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1、2014年第3期航空兵器2014No．32014年6月AER0WEAPONRYJun．2014自适应调零天线卫星定位抗干扰算法仿真研究初明阳(西北工业大学，西安710072)摘要：自适应阵列天线是国内外GPS抗干扰研究的主要方向，自适应调零抗干扰算法是成功应用的抗干扰技术之一。介绍了自适应调零抗干扰的原理，建立了天线阵列的数学模型，基于LMS算法介绍了4个天线单元的自适应调零算法的原理和实现过程，并对算法进行了仿真。结果显示该算法对单干扰、双干扰及三干扰均有较强的抗干扰能力。‘关键词：卫星定位；抗干扰

2、；自适应调零；LMS算法中图分类号：TP228．4文献标识码：A文章编号：1673—5048(2014)03—0044—04StudyofSimulationAlgorithmofAdaptiveNullingAntennaArrayforAnti-JamminginSatellitePositioningSystemsCHUMing—yang(NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Adaptiveantennaa

3、rrayisthemainresearchdirectionofGPSanti-jamminghomeanda—board，andadaptivenullinganti—jammingalgorithmisoneoftheanti-jammingtechnologieswhichusesinpracticesuccessfully．Thispaperintroducestheadaptivenullinganti-jammingtheoryandbuildsthemath—ematicalmodelo

4、ftheantennaarray．AndbasedonLMS，theadaptivenullingalgorithmforfourantennaelementsanditsimplementationarediscussedaswel1．Thealgorithmissimulatedanditsresultsshowthatitfeaturesrelativelystronganti-jammingcapabilitytothemono—tone，dual-toneandtriple-toneinte

5、rfer—enCe．Keywords：satellitepositioning；anti-jamming；adaptivenulling；LMS(Least—Mean-Square)algo-rithm0引言用的主要手段。1自适应调零天线概述抗干扰能力一直是制约GPS等卫星导航系统作用发挥的瓶颈，随着卫星定位技术在军事和民自适应调零天线技术属于空域滤波技术，它用领域的应用越来越广，对卫星定位抗干扰技术包含多个辐射单元，每个单元所接收到的信号经的研究也越来越多。在众多抗干扰技术中，自适应过复数加权，即经

6、过幅度和相位的改变，然后叠加调零天线技术由于易工程实现，抗干扰能力，尤其到一起，一方面输出，另一方面则送到处理器中处是抗宽带干扰能力强，已成为卫星定位抗干扰应理。处理器以使叠加输出信号的功率减至最小为标准，控制对每个阵元的加权值，产生对着干扰的收稿日期：2014—04—14方向图零陷点，干扰越强则零陷越深，从而达到抑作者简介：初明阳(1974一)，男，辽宁盖阳人，硕士研究制干扰的效果。自适应调零天线阵列的原理示意生，研究方向是导航与制导。如图1所示。初明阳：自适应调零天线卫星定位抗干扰算法仿真研究·4

7、5·接收信号为s(t)ej2，由公式(1)得到第i个振元上的接收信号表示为；(t)=s(t一，．。Tc)ej‘(2)在上述“窄带信号”假设的前提下，基带信号(t)的变化相对缓慢，时间延时rT~／c≤1／B，故有s(t—rtr／c)(t)，由此阵列信号可以用向量的形式表示为def(t)=[l(t)，s2(t)，⋯，sM(t)]=(t)[e-jr,，e一：，⋯，e一](3)图1自适应调零天线原理示意图式中的向量[e-jrlwk，e一r2，⋯，e]称为方向向量，因为当阵列的几何结构和信号的波长确定时，2阵列

8、天线的数学模型该向量只与信号源的角向量0有关，故方向向量记在讨论阵列接收信号模型之前，首先假设接为a()。由于表示振元与基准点的相对位置，所收信号符合窄带模型的要求，即信号的带宽B远以a()与基准点的位置无关。当有Ⅳ个信号源远小于载波频率．。事实上，绝大多数通信系统时，到达波的方向向量分别表示为a(。)，a(：)，的信号以及对GPS，BD2等系统的干扰信号都满⋯，a()，组成矩阵A=[a()，a(：)，⋯，a足此要求。在此假设下，入射信号在不同振元问()