【文献阅读】一种多波束阵列重构导航抗干扰算法
引言
针对导航信号在近地表的信号十分微弱、抗干扰能力差的问题,文章提出了自适应波束形成技术。
自适应波束形成技术可以分为调零抗干扰算法和多波束抗干扰算法。
调零抗干扰算法主要应用功率倒置技术,充分利用导航信号功率低于环境噪声功率的特点,对强信号来向角度进行抑制。
多波束抗干扰算法原理是通过对采样信号实时计算,由信号统计特征获得一组合适阵列配置参数,依此调整主波束指向期望信号方向,同时在空域上对干扰信号的来向进行抑制,实现对导航信号增益的同时抑制干扰信号。
多波束抗干扰算法的计算量大,针对这一问题,文章提出了一种多波束阵列重构导航抗干扰方法:该方法以卫星信号来向作为依据,通过算法优化控制阵列的输出,由全阵列重构获得最优子列,优点是提高了输出信号与干噪加噪声比SINR,并且减少了计算量。
多波束导航抗干扰技术
多波束导航抗干扰技术分为:1.单权值矢量多波束形成技术,2.多权值矢量多波束形成技术。此文章使用的是多权值矢量多波束形成技术。

M M M个天线组成的阵列,信号中心频点 f s f_s fs,波长 λ = c / f s \lambda=c/f_s λ=c/fs。矩阵 E E E是一个 M × 2 M \times 2 M×2
的矩阵,其表述如下,左边是x坐标,右边是y坐标。


这里的 a j a_j aj和 a s i a_{si} asi是分开计算的,所有的导航信号的导向矢量组成矩阵 A A A。
导向矢量是阵列天线的所有阵元对具有单位能量窄带信源的响应。
由于阵列响应在不同方向上是不同的,导向矢量与信源的方向是相互关联的,这种关联的独特性依赖于阵列的几何结构。对于同一阵元阵列,导向矢量的每一个元素具有单位幅度。

在导航系统中,一般导航信号的功率远小于干扰的功率,也远小于噪声的功率。

公式中的 I I I和 H H H是什么意思? I I I是单位矩阵, H H H是代表矩阵转置。 a j a_j aj是干扰信号的导向矢量。

阵列重构理论
这里的 a s i = a s a_{si}=a_{s} asi=as,是卫星信号的导向矢量, a j a_{j} aj是干扰信号的导向矢量。

此处的抗干扰处理不知讲的是哪一步骤。
当阵列与信噪比、干噪比确定时,阵列的抗干扰性能受唯一参数 ∣ α j s ∣ 2 |\alpha_{js}|^2 ∣αjs∣2的影响。 α j s \alpha_{js} αjs为空间相关系数,其随着干扰信号来向角度和阵列结构的变化而变化,表示了期望信号与干扰信号在空域的分离程度,正交是最理想的情况,其为0。
α j s \alpha_{js} αjs称为相关导向矢量。
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