[实用新型]一种基于自适应阵列的全向性抗干扰多阵元GPS/BD天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于全向空间目标信号的抗干扰多阵元天线，它特别涉及一种基于自适应阵列的全向性抗干扰多阵元GPS/BD天线。

背景技术

GPS信号到达用户的功率比较低，容易受到各种有意或无意信号的干扰，GPS的抗干扰问题是卫星导航领域的一个研究热点。和其他通信系统一样，GPS主要有时域、空域和频域三种抗干扰方法。空域抗干扰技术能够很好地在干扰方向产生零点，同时还能增强期望方向的信号，抗干扰效果很好；空域抗干扰技术的一个关键点就是天线阵列的设计。

天线阵列的设计的一个很重要的问题是天线阵列的阵元数量和体积；总是期望单位面积内的阵元要尽可能的多，阵元问的互耦要尽可能的小，阵元的增益要尽可能高。很多情况下天线阵列的体积是受限的，如航空器等移动的应用平台，那么在一定的面积内怎样在不付出性能代价的情况下尽可能地增加天线通道数是一个重要的问题。在既定的阵元数目下，怎么摆放阵元，又是一个很重要的问题，它直接影响到天线的方向图和抗干扰能力。

目前传统的天线主要存在以下几方面的问题：

①在综合设计上只有规则的形状、尺寸布阵才有有效的数学变换工具可以利用，对于一般的形状布阵存在数学变换的困难。

②如果设计的天线形状、尺寸精度要求较高，则在生产制造上将出现加工困难；

    ③天线的架设安装存在与环境载体结构冲突的困难；

    ④在自然环境中，以及运动中常常发生变形导致天线功能退化；

    ⑤如果天线局部损坏，将引起天线性能严重退化，抗损性较差；

    ⑥由于电离层变化、大气变化以及地形环境的变化，多径效应将会引起快慢衰落现象，传统天线对衰落防护能力较差；

    ⑦既定功能的天线，不能根据环境以及运动姿态的变换而实时的优化调整其性能；

    ⑧传统天线只对主波束具有较好的接受功能，对于边瓣和零向的信号接收性能较差；

    ⑨天线的自动处理控制功能较差。

发明内容

本实用新型为了解决上述现有技术存在的技术问题而提供一种具有全向性，抗干扰、可靠性好，功耗低、体积小的一种基于自适应阵列的全向性抗干扰多阵元GPS/BD天线。

本实用新型的技术方案如下：一种基于自适应阵列的全向性抗干扰多阵元GPS/BD天线，包括传感器阵元、低噪声放大器（LNA）单元、下变频单元、AD转换器单元、自适应处理器，并依次采用铜导线连接，所述的传感器阵列单元包含有一个基准阵元和三个参考阵元，基准阵元的中心点与圆心重合，三个参考阵元以基准阵元的中心为坐标系顶点以120度角度差分别位于基准阵元的三个方向上并与圆心的距离相等。

进一步，所述的传感器阵列单元由高灵敏度GPS/BD天线振子组成，采用右旋圆极化方式，可以抑制信号在传输过程中由于反射形成的多路径效应。

进一步，所述的自适应处理器包括一个信号处理器和一个自适应算法控制器两部分。

本实用新型所述的一种基于卫星系统的GPS/ BD有源接收天线进行信号接收的步骤如下：

1、接收天线四个阵元同时接收GPS/BD导航卫星信号；

2、以中心阵元天线接收的信号为基准处理信号；

3、通过基准信号与其他观测量的对比，确定干扰信号来向；

4、通过自适应处理器调整自适应算法中的加权系数，使天线方向图的零陷对准干扰信号来向；

5、通过自适应处理器对各路的信号求和输出至下一级处理器。

本实用新型的有益效果是：由于本实用新型所述的一种基于卫星系统的GPS/ BD有源接收天线传感器阵列单元采用圆环形阵列，基准阵元接收卫星导航电文信号，由于基准阵元处于阵列的中心位置，它接受的信号幅值将会接近所有阵列接收信号幅值的均值，参考阵元以圆环形分布于基准阵元周围，位于噪声方向的参考阵元得到的信号幅值将会大于基准阵元，噪声干扰反方向的参考阵元接收信号幅值低于参考阵元，由此可以得出准确的干扰来向。由于参考阵元位于基准阵元周围，并且等间距，对于噪声干扰的处理更加稳定可靠，不存在因为直线阵列以及方阵中由于基准阵元与第三四阵元的距离增大而产生的参数改变。因此本实用新型所述的有源抗干扰接收天线对信号处理具有可靠性好，由于采用圆环形阵列，天线的体积比直线型及方阵体积小。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：