一種北斗天線抗干擾和多徑抑制實現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種北斗天線抗干擾和多徑抑制實現(xiàn)方法，包括步驟：S1，將多個電偶極子在三維空間的X軸、Y軸和Z軸方向分布式排列構(gòu)成矢量立體陣，每個電偶極子為立體陣陣元；S2，工作狀態(tài)時，取任一路陣元信號為參考信號，保持參考信號不變，調(diào)整其它陣元的權(quán)值，使得立體陣的輸出信號功率最小。本發(fā)明通過利用三維立體陣結(jié)構(gòu)及功率分配算法,零陷了強干擾信號來向,進行三維簡化分布式矢量天線極化分集波束形成接收,在去除正交極化干擾信號的同時,又保證了相同或相近方向的有用北斗衛(wèi)星信號的接收。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于北斗天線系統(tǒng)。
【專利說明】
一種北斗天線抗干擾和多徑抑制實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)計天線領(lǐng)域，尤其涉及一種天線抗干擾方法。
【背景技術(shù)】
[0002]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主研發(fā)的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，和美國的GPS、俄羅斯的格羅納斯、歐盟的伽利略系統(tǒng)并稱為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。目前，聯(lián)合國已將這4個系統(tǒng)一起確認為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)核心供應(yīng)商。它改變了我國長期缺少高精度、實時定位手段的局面，打破了美國和俄羅斯在這一領(lǐng)域的壟斷地位，可為我國陸地、海洋、空中和空間的各類軍事和民用提供多種業(yè)務(wù)保障，尤其對提高我國國防現(xiàn)代化有著重要的意義。
[0003]中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主研發(fā)、自主運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可廣泛用于經(jīng)濟社會的各個領(lǐng)域，是國家正在建設(shè)的重要空間信息基礎(chǔ)設(shè)施。這一系統(tǒng)在測繪、漁業(yè)、交通運輸、電信、水利、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和國家安全等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
[0004]北斗衛(wèi)星系統(tǒng)采用擴頻通信體制，傳播到地面的衛(wèi)星信號容易淹沒在熱噪聲中、容易受到非惡意的合法日常民用信源的干擾，如垂直線極化方式的無線通訊信號、水平線極化方式的廣播電視信號等。同時由于接收環(huán)境復(fù)雜，衛(wèi)星信號不可避免的會產(chǎn)生反射或繞射信號；因此，導(dǎo)航接收機極易受到有意或無意射頻干擾以及多徑干擾。在局域增強系統(tǒng)、聯(lián)合精密進近與著陸系統(tǒng)等高性能導(dǎo)航應(yīng)用中，需要補償抗干擾天線陣波束形成的等效相位中心變化和群時延引入的測距誤差。傳統(tǒng)單一極化方式的天線陣對來波方向與有用信號來波方向相同或相近的干擾信號，束手無策。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種北斗天線陣抗干擾和多徑抑制的方法。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種北斗天線抗干擾和多徑抑制實現(xiàn)方法，包括步驟:
SI，將多個電偶極子在三維空間的X軸、Y軸和Z軸方向分布式排列構(gòu)成矢量立體陣，每個電偶極子為立體陣陣元;所述矢量立體陣中沿Z軸擺放的電偶極子只接收電場的Z軸分量，所述矢量立體陣中沿X軸擺放的電偶極子只接收電場的X軸分量，所述矢量立體陣中沿Y軸擺放的電偶極子只接收電場的Y軸分量；
S2，工作狀態(tài)時，取任一路陣元信號為參考信號，保持參考信號不變，調(diào)整其它陣元的權(quán)值，使得立體陣的輸出信號功率最小。
[0007]優(yōu)選的，相鄰陣元的間距為來波波長的二分之一。
[0008]優(yōu)選的，所述立體陣在三維空間的X軸、Y軸和Z軸方向各設(shè)置5個電偶極子，形成交叉對稱立體陣。
[0009]優(yōu)選的，位于Z軸的5個電偶極子位置滿足表達式: Rz=mdaz，其中，m=_2，_1，0，1,2；d為相鄰陣元的間距;az為電偶極子在Z軸方向的單位福射矢量。
[0010]優(yōu)選的，位于X軸的5個電偶極子位置滿足表達式:
Rx=mdax，其中，m=_2，-1，O，I，2; d為相鄰陣元的間距;ax為電偶極子在Z軸方向的單位福射矢量。
[0011 ]優(yōu)選的，位于Y軸的5個電偶極子位置滿足表達式:
RY=mdav，其中，m=_2,-1,0,1,2;d為相鄰陣元的間距;ay為電偶極子在Y軸方向的單位福射矢量。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過利用三維立體陣結(jié)構(gòu)及功率分配算法，零陷了強干擾信號來向，進行三維簡化分布式矢量天線極化分集波束形成接收，在去除正交極化干擾信號的同時，又保證了相同或相近方向的有用北斗衛(wèi)星信號的接收。
[0013]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于北斗天線系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
圖1是本發(fā)明立體陣結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0016]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種北斗天線抗干擾和多徑抑制實現(xiàn)方法，包括步驟:
SI，將多個電偶極子在三維空間的X軸、Y軸和Z軸方向分布式排列構(gòu)成矢量立體陣，每個電偶極子為立體陣陣元(如圖1所示);所述矢量立體陣中沿Z軸擺放的電偶極子只接收電場的Z軸分量，所述矢量立體陣中沿X軸擺放的電偶極子只接收電場的X軸分量，所述矢量立體陣中沿Y軸擺放的電偶極子只接收電場的Y軸分量；
S2，工作狀態(tài)時，取任一路陣元信號為參考信號，保持參考信號不變，調(diào)整其它陣元的權(quán)值，使得立體陣的輸出信號功率最小。本發(fā)明方法取某一路陣元信號為參考信號，保持其不變，調(diào)整其他陣元的權(quán)值，使天線陣的輸出信號功率最小。在獲得輸入信號的自相關(guān)矩陣的情況下，就可以應(yīng)用方法計算權(quán)值進行天線陣波束形成，適用于抑制大功率信號。
[0017]優(yōu)選的，相鄰陣元的間距為來波波長的二分之一。
[0018]優(yōu)選的，所述立體陣在三維空間的X軸、Y軸和Z軸方向各設(shè)置5個電偶極子，形成交叉對稱立體陣。
[0019]優(yōu)選的，位于Z軸的5個電偶極子位置滿足表達式:
Rz=mdaz，其中，m=_2，_1，0，1,2；d為相鄰陣元的間距;az為電偶極子在Z軸方向的單位福射矢量。
[0020]優(yōu)選的，位于X軸的5個電偶極子位置滿足表達式:
Rx=mdax，其中，m=_2，-1，O，I，2; d為相鄰陣元的間距;ax為電偶極子在Z軸方向的單位福射矢量。
[0021]優(yōu)選的，位于Y軸的5個電偶極子位置滿足表達式:
RY=mdav，其中，m=_2,-1,0,1,2;d為相鄰陣元的間距;ay為電偶極子在Y軸方向的單位福射矢量。
[0022]測試表面，天線波束形成在強干擾方向形成零陷。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過利用三維立體陣結(jié)構(gòu)及功率分配算法，零陷了強干擾信號來向，進行三維簡化分布式矢量天線極化分集波束形成接收，在去除正交極化干擾信號的同時，又保證了相同或相近方向的有用北斗衛(wèi)星信號的接收。
[0024]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于北斗天線系統(tǒng)。
[0025]以上是對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種北斗天線抗干擾和多徑抑制實現(xiàn)方法，其特征在于，包括步驟: SI，將多個電偶極子在三維空間的X軸、Y軸和Z軸方向分布式排列構(gòu)成矢量立體陣，每個電偶極子為立體陣陣元;所述矢量立體陣中沿Z軸擺放的電偶極子只接收電場的Z軸分量，所述矢量立體陣中沿X軸擺放的電偶極子只接收電場的X軸分量，所述矢量立體陣中沿Y軸擺放的電偶極子只接收電場的Y軸分量； S2，工作狀態(tài)時，取任一路陣元信號為參考信號，保持參考信號不變，調(diào)整其它陣元的權(quán)值，使得立體陣的輸出信號功率最小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種北斗天線抗干擾和多徑抑制實現(xiàn)方法，其特征在于，相鄰陣元的間距為來波波長的二分之一。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種北斗天線抗干擾和多徑抑制實現(xiàn)方法，其特征在于，所述立體陣在三維空間的X軸、Y軸和Z軸方向各設(shè)置5個電偶極子，形成交叉對稱立體陣。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種北斗天線抗干擾和多徑抑制實現(xiàn)方法，其特征在于，位于Z軸的5個電偶極子位置滿足表達式: i.Rz=mdaz，其中，m=-2,-1,0,1,2;d為相鄰陣元的間距;az為電偶極子在Z軸方向的單位輻射矢量。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種北斗天線抗干擾和多徑抑制實現(xiàn)方法，其特征在于，位于X軸的5個電偶極子位置滿足表達式: Rx=mdax，其中，m=-2，-1，O，I，2; d為相鄰陣元的間距;ax為電偶極子在Z軸方向的單位福射矢量。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種北斗天線抗干擾和多徑抑制實現(xiàn)方法，其特征在于，位于Y軸的5個電偶極子位置滿足表達式: RY=mdav，其中，m=-2，-1，O，I，2; d為相鄰陣元的間距;ay為電偶極子在Y軸方向的單位福射矢量。
【文檔編號】G01S19/22GK106019321SQ201610370438
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】江榮, 江方兵, 王小陽, 劉代東, 趙淑梅
【申請人】深圳市天鼎微波科技有限公司