北斗导航接收机的抗干扰算法研究论文_罗希,刘万军,卓仁伟

(云南省昆明市77256部队 云南省昆明市 650000)

摘要:本次研究主要分析的内容是北斗导航接收机的抗干扰算法,其基础分析内容为多级的维纳滤波器实现算法,在实际工作中,选择正确的相减算法,之后从根本上改进阻塞矩阵,在实际使用的过程中没实现多级分解特性构造的递推,在递推出空的时候产生二维干扰子空间,在上述的基础上分别子空间投影方法进行结合,实现空-时抗干扰最优的权值大小的进一步求出。相比传统形式的相减结构多级维纳滤波方法,但是其数据精度具有非常明显的限制性,相比其他的抗干扰性能方法其具备明显的优越性,所以其可行性以及实用性非常的显著。对其进行仿真,得到的结果证明了上述方法具有非常显著的有效性。

关键词:北斗导航接收机;抗干扰;算法

1前言

对于北斗导航接收机维纳滤波器来说,多级维纳滤波器是一种多级等效的实现形式,多级维纳滤波器主要使用的是一序列的正交投影方法,在上述的基础上多级分解阵列信号矢量,进而实现多级标量的维纳滤波,在对其进行综合处理之后,维纳滤波器会明显的存在误差信号的输出。在维纳滤波器替代求解的过程中一般使用的是一系列标量维纳滤波器,这是多级维纳滤波器的一项主要作用,在此过程中,不需进行相关的矩阵求逆,其主要的原因是因为,在北斗导航接收机计算实际操作的过程中标量维纳滤波器只需要完成标量倒数求取就可以了[1]。但是需要重点关注的就是,在使用多级维纳滤波器的过程中,需要重视其带有的新型的降秩处理措施,在r级处截断多级维纳滤波器,这样一来就可以得到想要的降秩多级维纳滤波器,在其过程中,r则主要表现为降秩多级维纳滤波器所涉及到的秩,同时其代表的级数。因为其阻塞矩阵是不一致的,所以在实现多级维纳滤波器的过程中使用的方法就是不一致的[2]。相关相减结构多级维纳滤波方法是目前多级维纳滤波器实现的主要算法。

在使用多级维纳滤波器的过程中,会涉及到很多的阻塞矩阵,所以其求解方法具有非常有明显的复杂性,但是,是不是正确的选择了阻塞矩阵,会直接导致算法数值所具备的稳定性受到影响。在上述方法中,选择正确的式中阻塞矩阵计算求解方法,在选取双精度数据的基础上,其实际的算法就可以发挥非常显著的数值性、科学性以及稳定性,在实现实际硬件的过程中,因为字长效应存在下面的影响,存在明显的、有限的数据精度。因为影响因素是有效字长效应,继而导致数据精度明显有限化,在实际工作中,如果以CSS结构为基础的阻塞矩阵被直接使用,那么就会导致问题的出现。如果是归一化的互相关矢量P,那么就难以满足关系式的需要。关系式如下Pi=1。互相关矢量P组成的子空间就不会再正交阻塞运算完成的投影子空间,两者之间失去正交关系。在实际工作中,如果存在不足够的运算精度,那么使用本次研究使用的算法就会从根本上转变抗干扰的性能[3]。所以数据精度如果是有限的,那么就需要一定程度的修改以及更进阻塞矩阵,在完成相关的修改之后,其方法就不需要对上述条件进行满足,对其进行证明如下:

Bi=I-pipiH/piHpi

Bipi=(I-pipiH/piHpi)pi=pi-pi=0

计算方法的详细步骤如下所示:

d0(n)=d(n),x0(n)=x(n)

之后进行递进计算得到:

xi(n)=Bxi-1(n)=xi-1(n)-pidi(n)/piHpi

在实际工作中,因为前向分析多级维纳滤波器的滤波向量可以完成干扰子空间的构建,所以,干扰子空间在完成代入之后得到:

干扰子空间为T=[P1,P2,…PD]

得到的空-时最优权值计算式如下:Wopt===(I-TTH)S

3.2有限的双精度浮点数据的基础上得到的算法的抗干扰性能仿真

随着多级维纳滤波器级数的不断变化,直接促使空一时信干噪比变化情况得到阵列输出。在分析相关的研究结果之后得到,有限的数据为双精度的基础上,本次研究使用的算法,存在非常显著的抗干扰性能。如果级数大小为6的时候,那么就会存在非常优质的抗干扰性能。

4结束语

对于北斗导航接收机的抗干扰算法研究之后得到,需要从根本上分析多级维纳滤波器的前向分解情况,实现中阻塞矩阵的求解,在得到相关的求法的基础上实现基本的改进,需实现子空间投影方法的有效结合,需要实现空-时抗干扰方法的改进以及实现,进而在北斗导航空-时中,应用到接收机抗干扰计算中去。如果有限的数据精度,那么对其进行计算之后,也可以从根本上满足互相关矢量标准需要,同时还需要满足阻塞矩阵的正交联系。进而促使算法数值的稳定性以及科学性得到基础的保证。在进行仿真之后,得到的结果如下:相比传统形式的、相关相减结构多级维纳滤波计算方法。本次研究选取的方法有一个难点就是数据精度非常的有限,其存在非常强的抗干扰性能,相比传统形式的方法,其有效率明显较高。所以,本次研究提出北斗导航接收机的抗干扰算法,存在非常小的计算量,同时其结构也非常的简单方便,还存在非常优质的抗干扰效果,所以在北斗导航接收机的抗干扰计算的过程中,可以则实际应用的过程中发挥非常显著的效果。

参考文献:

[1]吕翠改.基于空-时域的北斗导航抗干扰接收算法研究[D].河北科技大学,2013.452-453.

[2]曹建波.抗干扰导航接收机空-时联合处理算法降维技术的研究[D].电子科技大学,2012.10-12.

[3]陈强.北斗二号抗干扰接收机关键部件的设计与实现[D].西安电子科技大学,2012.20-21.

论文作者:罗希,刘万军,卓仁伟

论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期

论文发表时间:2017/8/2

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北斗导航接收机的抗干扰算法研究论文_罗希,刘万军,卓仁伟
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