功率倒置算法在北斗抗干扰天线系统中的应用
2012-07-13仉智权袁乃昌
电子设计工程 2012年4期
仉智权,朱 畅,冯 起,袁乃昌
(国防科学技术大学 电子科学与工程学院,湖南 长沙 410073)
北斗导航系统采用扩频方式通信,信号到达接收机时非常微弱,其功率甚至远低于接收机内部噪声,更远低于干扰信号功率[1]。北斗接收机接收到的干扰数目以及干扰形式无法做到事先预知,卫星信号的来向和数目也不可能预知,这种情况下适合采用功率倒置自适应算法抑制干扰。
文中提出一种基于FPGA的功率倒置自适应算法实现方案,测试表明该方案在强干扰条件下具有较好的抗干扰效果。
1 功率倒置自适应算法的原理
自适应天线系统是由多元天线阵和信号处理单元组成的系统。系统工作时,信号处理单元根据系统的输入和输出自适应的调整天线阵的权值,自动修正和优化天线的方向图、频率响应和极化特性,抑制和消除干扰,提高输出信号的信噪比。
功率倒置自适应算法是直接将阵列的输出作为误差信号,在一定约束条件下追求误差信号最小。这种算法不区分有用信号与干扰信号,只力图使阵列输出功率最小。它的稳态方向图将在干扰信号方向引入零点。而且,干扰信号功率愈强引入的零点深度就愈深。在干扰被大大抑制之后,解扩过程再将信号增强,就能获得很好的信干噪比。
功率倒置算法的原理结构如图1所示,阵列第一支路的权值设定为“1”或其它固定值“α≠0”。

图1 功率倒置算法Fig.1 Power inversion algorithm
自适应算法通过选择[w2,w3,…,wN]的最佳值使阵列的输出功率最小[2]。……
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