[发明专利]子空间投影的导航干扰抑制与信号增强方法

摘要

本发明公开了一种子空间投影的导航干扰抑制与信号增强方法，主要解决现有方法抗干扰输出性能不佳甚至失效，且无法获得空间增益的问题。其实现过程为：(1)对阵列接收数据估计协方差矩阵，进行特征分解；(2)估计干扰个数，利用特征向量构造干扰正交补空间；(3)将阵列接收数据向干扰正交补空间投影；(4)设置卫星序号p为循环变量；(5)将抗干扰后数据频移，与本地第p颗卫星信号做相关运算，记录相关峰及相关峰主副比；(6)对相关峰主副比大于门限的卫星，用相关峰矢量作波束形成，增强卫星p的强度。本方法能稳健抑制干扰，对卫星信号增强效果显著，输出信号可获得接近理论值的空间增益，可用于导航卫星的干扰抑制及信号增强。

主权项

1.一种导航信号子空间干扰抑制与信号增强方法，包括如下步骤：(1)对阵列接收数据x(t)进行子空间投影，得到抑制干扰后的数据x₁(t)；(2)利用导航信号自相关特性，寻找x₁(t)中视野内卫星的最优自相关矢量，利用该相关矢量对数据x₁(t)进行波束形成，获得该卫星信号空间增益：(2.1)设置外循环变量p＝1，p表示卫星序号；(2.2)产生本地第p颗卫星2ms的C/A码序列作为本地参考信号并设多普勒频率为：f_d(q)＝[-5+(q-1)×0.5]KHz，其中上标ref表示该信号为本地参考信号，q为内循环变量，表示卫星信号多普勒频率序号，初始化q＝1，多普勒频率f_d从-5KHz变化到5KHz，以0.5KHz为步长；(2.3)将步骤(1)中产生的数据x₁(t)做频移后与步骤(2.2)产生的做相关运算，记录相关结果中最大峰值矢量和次大峰值矢量至矩阵的第q列和矩阵的第q列：Z1p(:,q)=peak{[x1(t)ej2π(fd(q)+f0)t]*conj[spref(t)],1},]]>Z2p(:,q)=peak{[x1(t)ej2π(fd(q)+f0)t]*conj[spref(t)],2},]]>其中：表示将x₁(t)各行数据乘以f_d(q)加上中频f₀＝7.5MHz的复单音信号实现频移，*表示相关运算，conj表示取共轭，peak{·，k}表示取第k高峰值矢量，和分别表示最大峰值矩阵的第q列和次大峰值矩阵的第q列；(2.4)更新内循环变量q＝q+1，当q≤21时，返回步骤(2.3)，否则执行步骤(2.5)；(2.5)在步骤(2.3)中得到的矩阵的第1行中寻找最大值的列标q₀，计算卫星p在多普勒频率点q₀处的相关峰主副比矢量r_p：rp=Z1p(:,q0)./Z2p(:,q0),]]>其中./表示对应元素相除，表示取矩阵的第1行中最大值的列标；(2.6)根据步骤(2.5)得到的相关峰主副比矢量r_p判断是否需要对第p颗卫星进行信号增强，如果r_p中所有元素都大于设定门限T_h说明视野中存在卫星p，需要对其增强，执行步骤(2.7)，否则跳至步骤(2.8)；(2.7)由步骤(2.5)中的列标q₀得到第p颗卫星的归一化最佳相关峰矢量b_p，用b_p对步骤(1)中得到的干扰抑制后数据x₁(t)进行波束形成，获得第p颗卫星的空间增益：yp(t)=bpHx1(t),]]>其中：它表示第p颗卫星的归一化最佳相关峰矢量，表示通道1在q₀频率点处的相关峰值，上标H表示对矢量取共轭转置；(2.8)更新循环变量p＝p+1，如果p≤32，返回步骤(2.2)，否则结束。