GPS自适应天线阵多波束形成算法分析

兵工学报 ›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (12): 1686-1690.

GPS自适应天线阵多波束形成算法分析

张文明

(国防科学技术大学电子科学与工程学院, 湖南长沙 410073)

收稿日期:2009-10-15 修回日期:2009-10-15 上线日期:2014-05-04
通讯作者: 张文明 E-mail:superzwm@tom.com
作者简介:张文明（1972—），男，博士，副教授
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(60901072)

Analysis of Multi-beamforming Algorithms for GPS Adaptive Array

ZHANG Wen-ming

(College of Electronic Science and Engineering， National University of Defense Technology， Changsha 410073, Hunan, China)

Received:2009-10-15 Revised:2009-10-15 Online:2014-05-04
Contact: ZHANG Wen-ming E-mail:superzwm@tom.com

摘要/Abstract

摘要： GPS天线阵列接收抗干扰技术多采用PI自适应调零算法，但其自由度有限，而基于卫星DOA估GPS天线阵列接收抗干扰技术多采用PI自适应调零算法，但其自由度有限，而基于卫星DOA估计的波束形成技术又敏感于到达角的估计性能。本文提出基于DEML的卫星到达角估计结合多波束形成抗干扰技术，其DOA估计性能稳健性高、计算量小。分析了PI自适应零陷技术和MVDR多波束形成技术的接收机结构、算法。仿真结果表明了多波束形成方法的有效性和稳健性。

关键词: 通信技术, 自适应阵列, 波束形成, 功率倒置, 最小方差无失真响应, 解耦最大似然, 到达角

Abstract: Power-inversion adaptive algorithm is the most popular method of GPS antenna ar

Key words: communiction technology, adaptive array, beamforming, power-inversion, minimum

中图分类号:

TN911.4

张文明. GPS自适应天线阵多波束形成算法分析[J]. 兵工学报, 2010, 31(12): 1686-1690.

ZHANG Wen-ming. Analysis of Multi-beamforming Algorithms for GPS Adaptive Array[J]. Acta Armamentarii, 2010, 31(12): 1686-1690.

参考文献

［1］ Suk-Seung Hwang, John J.Shynk, Multicomponentreceiver archit
ectures for GPS interference suppression［J］. IEEE Trans. on Aerospace and Ele
ctronic Systems, 2006,42(2):489-502.
［2］庄学彬, 崔晓伟, 陆明泉, 等. 干扰环境下用于GPS接收机的波束形成算法
分析［J］.系统工程与电子技术,2009,31(3):570-574.
ZHANG Xue-bin, CUI Xiao-wei, LU Ming-quan, et al. Analysis of beamforming alg
orithms for GPS receivers in the jamming environment ［J］. System Engineering a
nd Electronics, 2009, 31(3): 570-574. (in Chinese)
［3］柴立功, 罗景青. 一种强干扰条件下微弱信号DOA估计的新方法［J］. 电子
与信息学报, 2005,27(10):1517-1520.
CHAI Li-gong, LUO Jing-qing, A novel algorithm for weak signal's DOA estimati
on under intensive interferences ［J］. Journal of Electronics&Information Techn
ology, 2005, 27(10): 1517-1520. (in Chinese)
［4］ Mattew Markel, Eric Sutton, Anantenna array-based approach to attitude d
etermination in a jammed environment［C］∥ION GPS 2001. Salt Lake City, 2001:2914-2926.
［5］龚耀寰，自适应滤波-时域自适应滤波和智能天线［M］.
北京: 电子工业出版社, 2003:217.
GONG Yao-huan. Adaptive filtering-time domain adaptive filtering and smart ant
enna［M］. Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 2003:217. (in Chin
ese)
［6］ Jian Li, Bijit Halder, Petre Stoica, et al. Computationally efficient
angle estimation for signals with known waveforms［J］. IEEE Trans. On Signal P
rocessing, 1995, 43(9): 2154-2163.
［7］ Elliott D Kaplan. GPS原理与应用［M］. 寇艳红，译. 第2版. 北京: 电
子工业出版社, 2007: 194-200.
Elliott D Kaplan, Understanding GPS principles and applications［M］. KOU Yan-h
ong translated. Second Edition. Beijing: Publishing House of Electronics Industr
y, 2007: 135-200. (in Chinese)
［8］ James Bao Yen Tsui. GPS软件接收机基础［M］. 陈军，译. 第2版. 北京:
电子工业出版社, 2007:105.
James Bao Yen Tsui. Fundamentals of global positioning system receivers a softwa
re approach［M］. CHEN Jun translated. Second Edition. Beijing: Publishing House
of Electronics Industry, 2007: 105. (in Chinese)

[1]	王昊，马启明. 非相干噪声减载的空域加窗解卷波束形成[J]. 兵工学报, 2021, 42(7): 1457-1462.
[2]	洪升，李洁，董延焘，赵志欣，王玉皞. 多输入多输出天波超视距雷达多模杂波抑制的改进最小方差无失真响应算法研究[J]. 兵工学报, 2020, 41(5): 911-923.
[3]	王乐宁，喻敏，姚直象，张晓亮. Hermite分数时延滤波器在声纳信号源仿真逆波束形成中的应用[J]. 兵工学报, 2019, 40(7): 1460-1467.
[4]	张鸿伟，汤建龙，冯宗盛，柯小梅. 基于2阶锥规划的雷达干扰宽带数字波束形成优化设计[J]. 兵工学报, 2018, 39(11): 2185-2191.
[5]	李彤，苗成林，吕军. 基于功率谱对消的时域相关认知跳频谱检测算法[J]. 兵工学报, 2017, 38(9): 1754-1760.
[6]	毕杨, 王英民, 王奇. 双重优化的宽带聚焦波束形成算法研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(8): 1563-1571.
[7]	于涤非，张春华，黄勇. 改进型圆面阵的快速波束形成算法设计[J]. 兵工学报, 2017, 38(5): 959-967.
[8]	范雪冰，王超，佟首峰，南航，关姝，郝世聪，姜会林. 空间光到单模多芯光纤耦合效率分析及影响因素研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(12): 2414-2422.
[9]	唐尧，李波，闫中江，杨懋，左晓亚. 一种基于簇首协调的时分多址路由协议[J]. 兵工学报, 2017, 38(11): 2143-2150.
[10]	姜宇嘉，李旭，邵小桃，孙晨华，李国彦. 无线多跳网络可靠传输保障机制性能分析[J]. 兵工学报, 2017, 38(11): 2151-2158.
[11]	刘颖，唐艺玮，邵小桃，李旭. 基于无线多跳自组网的混合路由研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(1): 184-189.
[12]	韩笑，郭龙祥，殷敬伟，生雪莉. 基于分频带传输的单载波水声通信技术研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(9): 1677-1683.
[13]	李小明，张立中，孟立新，宋延嵩，姜会林. 机载无线激光通信对准-捕获-跟踪系统及动态飞行试验研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(6): 1044-1051.
[14]	韩笑，生雪莉，殷敬伟，刘冰. 基于双向判决反馈均衡器的水声通信海试试验研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(3): 553-558.
[15]	徐春凤，韩成，姜会林. 航空平台间激光通信捕获链路功率分析与仿真[J]. 兵工学报, 2016, 37(11): 2015-2021.