一种北斗天线抗干扰和多径抑制实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种北斗天线抗干扰和多径抑制实现方法，包括步骤：S1，将多个电偶极子在三维空间的X轴、Y轴和Z轴方向分布式排列构成矢量立体阵，每个电偶极子为立体阵阵元；S2，工作状态时，取任一路阵元信号为参考信号，保持参考信号不变，调整其它阵元的权值，使得立体阵的输出信号功率最小。本发明通过利用三维立体阵结构及功率分配算法,零陷了强干扰信号来向,进行三维简化分布式矢量天线极化分集波束形成接收,在去除正交极化干扰信号的同时,又保证了相同或相近方向的有用北斗卫星信号的接收。本发明可广泛应用于北斗天线系统。
【专利说明】
一种北斗天线抗干扰和多径抑制实现方法
技术领域
[0001 ]本发明设计天线领域，尤其涉及一种天线抗干扰方法。
【背景技术】
[0002]北斗卫星导航系统是我国自主研发的全球卫星定位与通信系统，和美国的GPS、俄罗斯的格罗纳斯、欧盟的伽利略系统并称为全球四大卫星导航系统。目前，联合国已将这4个系统一起确认为全球卫星导航系统核心供应商。它改变了我国长期缺少高精度、实时定位手段的局面，打破了美国和俄罗斯在这一领域的垄断地位，可为我国陆地、海洋、空中和空间的各类军事和民用提供多种业务保障，尤其对提高我国国防现代化有着重要的意义。
[0003]中国北斗卫星导航系统是我国自主研发、自主运行的全球卫星导航系统，可广泛用于经济社会的各个领域，是国家正在建设的重要空间信息基础设施。这一系统在测绘、渔业、交通运输、电信、水利、森林防火、减灾救灾和国家安全等诸多领域得到应用，产生了显著的经济效益和社会效益。
[0004]北斗卫星系统采用扩频通信体制，传播到地面的卫星信号容易淹没在热噪声中、容易受到非恶意的合法日常民用信源的干扰，如垂直线极化方式的无线通讯信号、水平线极化方式的广播电视信号等。同时由于接收环境复杂，卫星信号不可避免的会产生反射或绕射信号；因此，导航接收机极易受到有意或无意射频干扰以及多径干扰。在局域增强系统、联合精密进近与着陆系统等高性能导航应用中，需要补偿抗干扰天线阵波束形成的等效相位中心变化和群时延引入的测距误差。传统单一极化方式的天线阵对来波方向与有用信号来波方向相同或相近的干扰信号，束手无策。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种北斗天线阵抗干扰和多径抑制的方法。
[0006]本发明所采用的技术方案是:
一种北斗天线抗干扰和多径抑制实现方法，包括步骤:
SI，将多个电偶极子在三维空间的X轴、Y轴和Z轴方向分布式排列构成矢量立体阵，每个电偶极子为立体阵阵元;所述矢量立体阵中沿Z轴摆放的电偶极子只接收电场的Z轴分量，所述矢量立体阵中沿X轴摆放的电偶极子只接收电场的X轴分量，所述矢量立体阵中沿Y轴摆放的电偶极子只接收电场的Y轴分量；
S2，工作状态时，取任一路阵元信号为参考信号，保持参考信号不变，调整其它阵元的权值，使得立体阵的输出信号功率最小。
[0007]优选的，相邻阵元的间距为来波波长的二分之一。
[0008]优选的，所述立体阵在三维空间的X轴、Y轴和Z轴方向各设置5个电偶极子，形成交叉对称立体阵。
[0009]优选的，位于Z轴的5个电偶极子位置满足表达式: Rz=mdaz，其中，m=_2，_1，0，1,2；d为相邻阵元的间距;az为电偶极子在Z轴方向的单位福射矢量。
[0010]优选的，位于X轴的5个电偶极子位置满足表达式:
Rx=mdax，其中，m=_2，-1，O，I，2; d为相邻阵元的间距;ax为电偶极子在Z轴方向的单位福射矢量。
[0011 ]优选的，位于Y轴的5个电偶极子位置满足表达式:
RY=mdav，其中，m=_2,-1,0,1,2;d为相邻阵元的间距;ay为电偶极子在Y轴方向的单位福射矢量。
[0012]本发明的有益效果是:
本发明通过利用三维立体阵结构及功率分配算法，零陷了强干扰信号来向，进行三维简化分布式矢量天线极化分集波束形成接收，在去除正交极化干扰信号的同时，又保证了相同或相近方向的有用北斗卫星信号的接收。
[0013]本发明可广泛应用于北斗天线系统。
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明:
图1是本发明立体阵结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0016]本发明所采用的技术方案是:
一种北斗天线抗干扰和多径抑制实现方法，包括步骤:
SI，将多个电偶极子在三维空间的X轴、Y轴和Z轴方向分布式排列构成矢量立体阵，每个电偶极子为立体阵阵元(如图1所示);所述矢量立体阵中沿Z轴摆放的电偶极子只接收电场的Z轴分量，所述矢量立体阵中沿X轴摆放的电偶极子只接收电场的X轴分量，所述矢量立体阵中沿Y轴摆放的电偶极子只接收电场的Y轴分量；
S2，工作状态时，取任一路阵元信号为参考信号，保持参考信号不变，调整其它阵元的权值，使得立体阵的输出信号功率最小。本发明方法取某一路阵元信号为参考信号，保持其不变，调整其他阵元的权值，使天线阵的输出信号功率最小。在获得输入信号的自相关矩阵的情况下，就可以应用方法计算权值进行天线阵波束形成，适用于抑制大功率信号。
[0017]优选的，相邻阵元的间距为来波波长的二分之一。
[0018]优选的，所述立体阵在三维空间的X轴、Y轴和Z轴方向各设置5个电偶极子，形成交叉对称立体阵。
[0019]优选的，位于Z轴的5个电偶极子位置满足表达式:
Rz=mdaz，其中，m=_2，_1，0，1,2；d为相邻阵元的间距;az为电偶极子在Z轴方向的单位福射矢量。
[0020]优选的，位于X轴的5个电偶极子位置满足表达式:
Rx=mdax，其中，m=_2，-1，O，I，2; d为相邻阵元的间距;ax为电偶极子在Z轴方向的单位福射矢量。
[0021]优选的，位于Y轴的5个电偶极子位置满足表达式:
RY=mdav，其中，m=_2,-1,0,1,2;d为相邻阵元的间距;ay为电偶极子在Y轴方向的单位福射矢量。
[0022]测试表面，天线波束形成在强干扰方向形成零陷。
[0023]本发明的有益效果是:
本发明通过利用三维立体阵结构及功率分配算法，零陷了强干扰信号来向，进行三维简化分布式矢量天线极化分集波束形成接收，在去除正交极化干扰信号的同时，又保证了相同或相近方向的有用北斗卫星信号的接收。
[0024]本发明可广泛应用于北斗天线系统。
[0025]以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种北斗天线抗干扰和多径抑制实现方法，其特征在于，包括步骤: SI，将多个电偶极子在三维空间的X轴、Y轴和Z轴方向分布式排列构成矢量立体阵，每个电偶极子为立体阵阵元;所述矢量立体阵中沿Z轴摆放的电偶极子只接收电场的Z轴分量，所述矢量立体阵中沿X轴摆放的电偶极子只接收电场的X轴分量，所述矢量立体阵中沿Y轴摆放的电偶极子只接收电场的Y轴分量； S2，工作状态时，取任一路阵元信号为参考信号，保持参考信号不变，调整其它阵元的权值，使得立体阵的输出信号功率最小。2.根据权利要求1所述的一种北斗天线抗干扰和多径抑制实现方法，其特征在于，相邻阵元的间距为来波波长的二分之一。3.根据权利要求2所述的一种北斗天线抗干扰和多径抑制实现方法，其特征在于，所述立体阵在三维空间的X轴、Y轴和Z轴方向各设置5个电偶极子，形成交叉对称立体阵。4.根据权利要求3所述的一种北斗天线抗干扰和多径抑制实现方法，其特征在于，位于Z轴的5个电偶极子位置满足表达式: i.Rz=mdaz，其中，m=-2,-1,0,1,2;d为相邻阵元的间距;az为电偶极子在Z轴方向的单位辐射矢量。5.根据权利要求3所述的一种北斗天线抗干扰和多径抑制实现方法，其特征在于，位于X轴的5个电偶极子位置满足表达式: Rx=mdax，其中，m=-2，-1，O，I，2; d为相邻阵元的间距;ax为电偶极子在Z轴方向的单位福射矢量。6.根据权利要求3所述的一种北斗天线抗干扰和多径抑制实现方法，其特征在于，位于Y轴的5个电偶极子位置满足表达式: RY=mdav，其中，m=-2，-1，O，I，2; d为相邻阵元的间距;ay为电偶极子在Y轴方向的单位福射矢量。
【文档编号】G01S19/22GK106019321SQ201610370438
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】江荣, 江方兵, 王小阳, 刘代东, 赵淑梅
【申请人】深圳市天鼎微波科技有限公司