基于Matlab的自适应调零天线建模与仿真_图文

1、 形成零陷。而且干扰越强,零陷越深,这就是功率反演算法的基本思想。2.4多约束最小方差功率反演算法(MCMv-PIMCMV-PI算法的基本思想是在抑制强干扰信号的基础上,保持第一支路阵元输出功率恒定,即考虑如下优化问题rmin wHRxw.VrH口I=O点一1,2,P(11【wH口。:1式中:毗为干扰信号所对应的阵列方向矢量; P为干扰信号个数;口0=1oor。利用拉格朗日方法可以给出上式的最优解为i中:c=no口n口佗口ID,。3仿真试验在仿真试验中,设置圆阵的孔径比为1.O,采样点数为8000,圆阵的阵元个数为7,信号源为4个GPS信号,1个干扰信号,干扰信号类型为单音信号,方位角为250

2、。,仰角为60。,干信比为40dB。表1为无幅度差和相位差时四种调零算法的调零结果,图2为无幅度差和相位差时各算法在仰角上的切片图。表2为幅度差O.1dB,相位差0.5。时四种调零算法的调零结果,而图3为幅度差O.1 dB,相位差O.5。时各算法在仰角上的切片图。Wcn,一Pf=R;1C(CHR;1C一1口o(12衰l无幅度差和相位差时调零结果20MSMI算法zPP算法PI算法狐wPI算法图2仿真试验结果图(无幅相差表2幅度差O.1dB。相位差O.56时调零结果MSMI算法ZPP算法PI算法McMvPI算法图3仿真试验结果图(有幅相差GNSS World of Chi聃/20lO.2 基于Ma

3、tlab的自适应调零天线建模与仿真作者:吴永欣, 王慧中, WU Yong-xin, WANG Hui-zhong作者单位:中国电子科技集团公司第27研究所,河南,郑州,450047刊名:全球定位系统英文刊名:GNSS WORLD OF CHINA年,卷(期:2010,35(2被引用次数:0次参考文献(6条1.王磊;胡永辉;华宇一种自适应调零阵的LCMV算法期刊论文-华东理工大学学报 2007(052.Liang Dong Adaptive Antenna Systems for Mobile Broadband Commutions 20023.何四华;李天伟;韩云东导航战中GPS干扰技术的

4、研究期刊论文-舰船电子对抗 2004(014.Elliott D.K;寇艳红GPS原理与应用 20075.洪大永GPS全球定位系统技术及其应用 19986.袁建平;罗建军;岳晓奎;方群卫星导航原理与应用 2003相似文献(6条1.期刊论文闫鲁滨星上Ka波段自适应调零、电控可移点波束天线方案-空间电子技术2002(2提出一种Ka波段自适应调零、电控可移点波束天线方案.对星用自适应调零天线的方案进行了论证,包括天线形式、自适应算法、调零处理器配置及实施方案.2.学位论文徐晓强自适应抗干扰调零天线2008卫星导航系统能提供精密的三维坐标,速度和时间。但目前的卫星导航信号湮没于噪声中且易被干扰。所以抗

5、干扰技术是实现卫星导航功能的关键。在众多抗干扰技术中,自适应抗干扰调零天线的抗干扰性能是最好的,而且其性价比也是最佳的。本文对自适应抗干扰调零天线中的自适应算法和天线阵进行了研究,设计了自适应调零天线,并对其抗干扰性能进行了模拟。本文的主要内容包括:第一章主要介绍了自适应抗干扰调零天线的相关技术和发展状况。根据参考资料和文献,对自适应抗干扰调零天线作了简要的介绍,并对国内外自适应抗干扰调零天线技术发展现状进行了研究和讨论。第二章主要论述了自适应天线基本理论和构成。介绍了自适应天线的工作原理,对天线的波束形成方式进行了论证,并对模拟接收系统和数字接收系统进行了分析和对比。本文所设计的自适应接收系

6、统选用数字接收系统,并在文中分析了所选用的数字接收系统的构成及工作流程。第三章主要研究自适应算法。该部分也是本研究的主要内容。根据卫星导航的信号湮没于噪声中且容易被干扰的特点,在本次研究中选用功率倒置阵算法。实现了对干扰信号的抑制。本文对功率倒置阵的几种收敛算法进行了分析和比较,在设计中选用了收敛速度较快且受波束合成系统影响较小的RLS收敛算法,并进行仿真,仿真结果表明达到指标要求。在本章中分析了天线阵互耦对算法的影响,并采用互耦系数逆矩阵的方法校正互耦。还分析了接收机系统的幅相不一致对算法的影响,并对其均值进行量化。估计出不影响算法实现功能时,系统允许的通道不一致性大小。第四章主要研究了天线

7、系统中的阵元和天线阵。为了达到小型圆极化的要求,天线阵的阵元选用微带天线。在本研究中选取高介电常数的介质基板和在圆形贴片上开四个槽来减小天线的尺寸,在贴片边切角和在贴片的对角线上选择合适的馈电点达到圆极化的目的。并对阵元进行仿真与测试,其结果达到指标要求,天线阵的布阵形式选用圆形阵,天线阵的阵元数为4。对所设计的天线阵进行仿真分析,其各项指标均达到要求。本研究在参考国内外相关研究的基础上,通过选取相应的接收系统、自适应算法、阵元和天线阵进行了自适应天线系统的设计,并对所设计的天线系统中的各个部分进行了仿真和测试,结果表明本研究所设计的自适应天线系统的各项指标均达到了课题要求。分析干扰信号的互相

8、关性和方向矢量正交性对接收信号自相关矩阵的特征值和特征向量分布的影响.干扰相关时,会有信号特征矢量发散到噪声空间,采用基于特征空间分解的自适应算法,只有在相干干扰的来向相同时才能实现干扰抑制,否则不能抑制此相干干扰;干扰不相关时,如果干扰来向相同,只能检测到一个干扰,但此时基于特征空间分解的自适应算法可实现干扰抑制.对MUSIC (multiple signal classification和最小范数算法的仿真结果,与理论推导一致.射频干扰会严重影响卫星通信链路性能,而自适应调零天线是一种有效的卫星抗干扰措施.本文对应用于多波束天线的各种自适应波束形成算法进行对比分析,理论分析与仿真结果皆表明

9、,DMI和RLS算法相对经典的LMS算法而言,在收敛速率和输出信噪干扰比上皆有相当的优越性.这些快速算法适合卫星通信的干扰抑制应用.5.会议论文王华对军事通信卫星自适应调零天线阵干扰的研究1997该文从自适应调零天线阵的基本工作原理和系统性能的讨论入手,针对在外界信号环境发生变化时,自适应调零天线阵由暂态达到稳态需要一定的时间,提出了自适应调零天线阵采用闪烁干扰的方法;针对军事通信卫星自适应调零天线阵所能达到的分辨率,提出了多点布设干扰站交替交烁干扰的对抗方法,并给出了计算机模拟实验的结论,证明了此方法的可行性。6.学位论文万瑞GPS接收机天线阵列抗干扰算法研究及其FPGA实现2008GPS技术在导航、定位及精确打击等方面产生了重要影响,已经广泛地应用在各