北斗卫星用户设备接收抗干扰方法

摘要

本发明提供一种北斗卫星用户设备接收抗干扰方法，以解决北斗导航系统实际使用中的抗干扰问题，涉及卫星导航及智能天线技术领域，结合时空自适应滤波和卡尔曼滤波的抗干扰算法，通过计算通道的幅相误差校正权值，对数字中频信号数据进行校正，协方差矩阵估计，计算自适应权值和更新自适应滤波器权系数，可以在不知道干扰和信号方向的情况下在北斗卫星用户设备接收天线的方向图上对干扰进行精确的零陷，抑制各类干扰，并保持信号的完整性；本发明计算量小、鲁棒性好、抗干扰能力强、对信号不损伤。

主权项

1.北斗卫星用户设备接收抗干扰方法，其特征在于包括以下基本步骤：第一步：计算通道的幅相误差校正权值；在接收天线阵列的法线方向通过发射天线辐射单点频的校准信号s(w)，第k通道的传递函数表示为s_k(w)＝α_k(w)exp[jβ_k(w)]*s(w)，以任一通道的数据为参考信号s₁(w)，那么k通道和参考通道之间的差异为校正权值，用复数除法得到校正权值η_k，${\eta }_k=\frac{s_1\left(w\right)}{s_k\left(w\right)}=\frac{{\alpha }_1\left(w\right)}{{\alpha }_k\left(w\right)}\exp \left[j({\beta }_1\left(w\right)-{\beta }_k\left(w\right))\right]$第二步：将阵列天线接收到的北斗卫星信号进行低噪声放大和低通滤波，然后下变频为模拟中频信号，再经数模转换为数字中频信号，供后续数字域的信号处理；第三步：对数字中频信号数据进行校正；对第二步中得到每个通道数字中频信号数据用校正权值进行补偿，以消除不同通道间的幅相误差影响，第k通道校正后的输出信号y′_k＝y_k·η_k，第四步：协方差矩阵估计；抗干扰算法中采用n个阵元、p个抽头，则在时刻k接收的空时采样快拍向量为x(k)＝[(x⁰(n))^T，(x¹(n))^T，...，(x^p(n))^T]^T，考虑收集M个空时快拍，则接收的空时(n×p)×M维采样矩阵为X＝[x(1)，x(2)，...，x(M)]，则空时协方差矩阵按如下计算：R＝XX^H/M第五步：计算自适应权值w_k；获得协方差矩阵逆后，通过如下公式计算空时自适应权值，$w_k=R_k^{-1}{a}_{\mathrm{st}}/\left(a_{\mathrm{st}}^H{R}_k^{-1}{a}_{\mathrm{st}}\right)$其中a_s＝[1 1 1 1 ]^T，a_t＝[1 0 0 0]^T，R_k为k时刻的协方差矩阵，H表示共轭操作。