《電子技術(shù)應(yīng)用》
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GPS接收機(jī)空時(shí)降維算法的研究
來源:微型機(jī)與應(yīng)用2013年第23期
王麗黎,,康 博
(西安理工大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院,陜西 西安 710048)
摘要: 降低計(jì)算量是GPS空時(shí)抗干擾的主要問題,,基于相關(guān)相減結(jié)構(gòu)的多級(jí)維納濾波法不需求解阻塞矩陣,,可有效地降低計(jì)算量,。對(duì)相關(guān)相減多級(jí)維納濾波法進(jìn)行改進(jìn),進(jìn)一步降低運(yùn)算量,,并且有幾乎相同的性能,。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)的多級(jí)維納濾波法能有效地過濾各種干擾,,證明了其有效性,。
關(guān)鍵詞: GPS|GPRS GPS 空時(shí) 降維 MCSA-MWF
Abstract:
Key words :

摘  要: 降低計(jì)算量是GPS空時(shí)抗干擾的主要問題,基于相關(guān)相減結(jié)構(gòu)的多級(jí)維納濾波法不需求解阻塞矩陣,,可有效地降低計(jì)算量,。對(duì)相關(guān)相減多級(jí)維納濾波法進(jìn)行改進(jìn),進(jìn)一步降低運(yùn)算量,,并且有幾乎相同的性能,。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)的多級(jí)維納濾波法能有效地過濾各種干擾,,證明了其有效性,。
關(guān)鍵詞: GPS;空時(shí),;降維,;MCSA-MWF

 隨著GPS的不斷發(fā)展,其在軍事和民用這兩方面都顯示出了巨大的作用,,并在各領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用,,人們對(duì)其的依賴也越來越高[1]。但由于GPS本身的脆弱性,,其易被干擾的問題也日益突出,,因此需要一些抗干擾技術(shù)來對(duì)干擾進(jìn)行抑制。主要的抗干擾方法有時(shí)域?yàn)V波抗干擾技術(shù),、空域?yàn)V波抗干擾技術(shù)和空時(shí)抗干擾技術(shù)等[2],。空時(shí)抗干擾技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的空域?yàn)V波技術(shù),,在不增加陣元的前提下,,大大增加了陣的自由度,從而增加了可以處理的干擾數(shù)目,,而且具有分辨頻率的能力,,具有很好的抗干擾性能[3]。但是空時(shí)抗干擾技術(shù)帶來好處的同時(shí),,也大大增加了計(jì)算量,,為了降低計(jì)算量以便于實(shí)際的應(yīng)用,需要對(duì)其進(jìn)行降維簡(jiǎn)化處理,。GOLDSTEIN J S提出的多級(jí)維納濾波法(MWF)[4]通過逐級(jí)降維和不需要求解逆矩陣的特點(diǎn)降低了計(jì)算量,,但其引入的阻塞矩陣求解繁瑣,計(jì)算量依舊較大,。而基于相關(guān)相減結(jié)構(gòu)的多級(jí)維納濾波法(CSA-MWF)不需要求解MWF中的阻塞矩陣,,從而進(jìn)一步降低了計(jì)算量[5]。但與MWF相比,,CSA-MWF通過每級(jí)濾波器的相關(guān)數(shù)據(jù)維數(shù)不減,。本文在CSA-MWF的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做出了改進(jìn),通過逐級(jí)降維進(jìn)一步降低了計(jì)算量,。仿真結(jié)果表明,,本文的方法與CSA-MWF有近乎相同的性能,證明了其有效性,。

 



 從圖4可以看出,,經(jīng)過MCSA-MWF降維,對(duì)于占整個(gè)頻帶的寬頻干擾能在60°方向的整個(gè)頻帶上形成零陷,;部分寬頻干擾在10°方向上形成了歸一化0~0.5頻率范圍的零陷,;單頻干擾在其-20°方向上歸一化0.6頻點(diǎn)上形成零陷。由此可知,,改進(jìn)后的基于相關(guān)相減多級(jí)維納濾波法在各種干擾的方向上的相應(yīng)頻點(diǎn)處都能形成零陷,,過濾干擾保留有用信號(hào),在方向角和頻率上都有很好的分辨能力,。
4.2 MCSA-MWF和CSA-MWF性能對(duì)比
 均勻線陣陣元數(shù)M=3,;時(shí)間延遲單元數(shù)N=5;信噪比為-20 dB,;干噪比為40 dB,;改變?yōu)V波器的階數(shù)分別在寬帶干擾、窄帶干擾,、寬帶窄帶混合干擾下的兩種降維算法最小輸出均方誤差曲線圖如圖5~圖7所示,。
從圖5可以看出,CSA-MWF和MCSA-MWF對(duì)于窄帶干擾,,D=2時(shí)開始收斂,。從圖6和圖7可以看出,當(dāng)濾波器維數(shù)分別為6和7時(shí)開始收斂,。由此可知CSA-MWF和MCSA-MWF兩種降維方法不論是對(duì)于窄帶干擾,、寬帶干擾還是對(duì)于混合干擾等情況,在達(dá)到一定的輸出最小均方誤差的情況下,,都可以起到良好的降維效果,,性能基本相同。

參考文獻(xiàn)
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