摘 要： 降低計(jì)算量是GPS空時(shí)抗干擾的主要問(wèn)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(guò)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(lái)越廣泛的應(yīng)用,，人們對(duì)其的依賴(lài)也越來(lái)越高[1]。但由于GPS本身的脆弱性,，其易被干擾的問(wèn)題也日益突出,，因此需要一些抗干擾技術(shù)來(lái)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(xiàn)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(xiàn)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(kāi)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(kāi)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,。
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