[发明专利]一种高精度卫星导航宽带阵列信号生成方法

摘要

一种高精度卫星导航宽带阵列信号生成方法，首先生成入射信号s(t)的数字基带信号d(m)，m为时间序列；然后以天线阵中的一个阵元为参考接收点，也即东北天坐标系的原点，根据入射信号入射方向和天线阵各个阵元在东北天坐标系中的坐标计算入射信号到达各个阵元的时延差τ_k；再用N个分数延迟FIR滤波器对数字基带信号分别进行滤波处理，得到数字基带阵列信号；最后对数字基带阵列信号进行载波调制和载波相移处理得到最终的阵列信号。本发明能够精确生成对天线阵抗干扰接收机进行有线测试时所需的阵列信号，用于准确评估天线阵接收机的抗干扰性能。

主权项

一种高精度卫星导航宽带阵列信号生成方法，其特征在于包括下述步骤：(1)生成入射信号s(t)的数字基带信号d(m)，m为时间序列；(2)以天线阵中的一个阵元为参考接收点，也即东北天坐标系的原点，根据入射信号入射方向和天线阵各个阵元在东北天坐标系中的坐标计算入射信号到达各个阵元的时延差τ_k(k＝1,2,…,N)：式中，(x_k,y_k,z_k)为第k个阵元在ENU坐标系中的坐标，θ为入射信号的俯仰角，为入射信号的方位角，c为光速；(3)用N个分数延迟FIR滤波器对数字基带信号分别进行滤波处理，得到数字基带阵列信号；分数延迟FIR滤波器的作用是对信号进行分数采样点延时，第k个(k＝1,2,…,N)分数延迟FIR滤波器的系数为：$h_k\left(m\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{sin\[\mathrm{\π}(m-{\mathrm{\τ}}_k/t_s)\]}{\mathrm{\π}(m-{\mathrm{\τ}}_k/t_s)}W(m-{\mathrm{\τ}}_k/t_s)& 0\≤m\≤M\\ 0& \end{array}\right.$式中，M为FIR滤波器的阶数，t_s为采样周期，W(m)为窗函数；数字基带信号d(m)经第k个分数延迟FIR滤波器滤波后，可得到数字基带阵列信号的第k个分量：$x_k\left(m\right)=d\left(m\right)\⊗h_k\left(m\right)$其中，符号表示卷积运算；(4)对数字基带阵列信号进行载波调制和载波相移处理得到最终的阵列信号，其中对数字基带阵列信号的第k分量进行载波调制和载波相移处理的表达式如下:$y_k\left(m\right)=x_k\left(m\right)e^{j2{\mathrm{\πf}}_{0}m}{e}^{-j2{\mathrm{\πf}}_0{\mathrm{\τ}}_k}$式中，f₀表示信号的载波频率，y_k(m)为最终生成的阵列信号的第k个分量，最终生成的阵列信号表示为：y(m)＝[y₁(m) … y_k(m) … y_N(m)]^T。