用于多波束全球定位系统(GPS)接收器的数字波束成形装置和技术

摘要

本发明实现了一种先进的多波束GPS接收系统，其能够同时独立地跟踪多个GPS卫星、单独检测多个干扰信号，以及抑制在干扰方向上的每个波束的天线方向图中的定向增益。该GPS接收系统可以被用于平面或非平面接收阵列，包括共形应用于诸如飞行器的平台表面的阵列。GPS接收器将空间滤波和捕获码相关进行结合以用于增强对干扰源的抑制。GPS卫星方向上的增强增益和对波束方向图进行赋形以抑制干扰源的方向上的增益的能力使得GPS接收系统对困扰传统GPS接收器的干扰和阻塞信号非常不敏感。

主权项

一种全球定位系统(GPS)接收器，包括：多个天线元件，适于接收来自多个GPS卫星的信号；至少一个下变频器，连接至所述多个天线元件，并且适于将来自所述多个天线元件的信号下变频为中频和基带频率中的至少一个，以形成多个下变频信号；多通道接收器，包括多个相关器，所述多个相关器适于对所述多个下变频信号进行相关以形成多个相关信号；GPS定位处理单元，连接至所述多通道接收器，并且适于从所述多个相关信号中提取时间和位置数据；存储元件，适于存储包括与所述多个天线元件中的一些天线元件相关的波束权向量的校准数据；数字波束成形(DBF)处理器，适于：将所述波束权向量施加到所述多个下变频信号，以形成多个加权下变频信号；选择性地组合所述多个加权下变频信号中的一些加权下变频信号；由所述多个加权下变频信号中的一些加权下变频信号的组合形成至少一个相干波束；以及由所述多个加权下变频信号中的一些加权下变频信号的组合形成至少一个定向增益抑制特征；以及阵列处理器，适于：动态地选择发送信号至所述DBF处理器的所述多个天线元件中的一些天线元件；动态地更改所述波束权向量来改变所述至少一个相干波束的指向方向；动态地将与所述至少一个相干波束相关的所述多个下变频信号分配至所述多通道接收器中的所述多个相关器中的相应的相关器；以及动态地更改所述波束权向量来改变所述至少一个定向增益抑制特征的角坐标。