【干扰信号】基于matlab模拟空时阵列最佳旋转角度的卫星导航抗干扰信号

matlab科研社

已于 2024-11-21 22:47:10 修改

阅读量1k

点赞数 27

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏：信号处理文章标签： matlab 开发语言

于 2024-04-07 20:59:34 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Matlab_dashi/article/details/137478069

信号处理专栏收录该内容

185 篇文章

订阅专栏

本文介绍了一种针对卫星导航系统GNSS信号干扰的解决方案，通过空时阵列(SAA)的旋转角度优化，提出了一种基于干扰信号特征的算法，有效提升定位精度和可靠性。算法通过特征提取和计算得出SAA的最佳旋转角度，实验证明能显著减少50%以上的定位误差。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

✅作者简介：热爱科研的Matlab仿真开发者，修心和技术同步精进，代码获取、论文复现及科研仿真合作可私信。

🍎个人主页：Matlab科研工作室

🍊个人信条：格物致知。

🔥 内容介绍

卫星导航系统（GNSS）广泛应用于各种民用和军事领域。然而，GNSS 信号容易受到干扰，这会影响其定位精度和可靠性。空时阵列（SAA）是一种有效的方法来减轻 GNSS 干扰。SAA 的最佳旋转角度对于最大化其抗干扰性能至关重要。本文研究了 SAA 最佳旋转角度的确定，并提出了一个基于干扰信号特征的算法。

引言

GNSS 信号由导航卫星发射，包含位置和时间信息。干扰信号可以来自有意或无意的发射源，例如电子战系统或多径反射。干扰信号会掩盖 GNSS 信号，导致定位误差或信号丢失。

SAA 是一种由多个天线组成的阵列，可以利用空间和时间维度来增强 GNSS 信号并抑制干扰信号。SAA 的旋转角度会影响其波束形成特性，从而影响其抗干扰性能。

最佳旋转角度的确定

SAA 最佳旋转角度的确定取决于干扰信号的特征，例如其方向、带宽和功率。本文提出了一种基于干扰信号特征的算法来确定最佳旋转角度。

该算法首先对干扰信号进行特征提取，包括方向估计、带宽估计和功率估计。然后，它使用这些特征来计算 SAA 的最佳旋转角度，以最大化波束指向干扰信号的方向并最小化波束指向 GNSS 信号的方向。

算法描述

该算法的步骤如下：

**干扰信号特征提取：**使用波束成形技术估计干扰信号的方向。使用频谱分析估计干扰信号的带宽。使用功率谱估计干扰信号的功率。
**SAA 最佳旋转角度计算：**根据干扰信号的方向，计算 SAA 的最佳旋转角度，以使波束指向干扰信号的方向。根据干扰信号的带宽，计算 SAA 的最佳旋转角度，以最小化波束指向 GNSS 信号的方向。根据干扰信号的功率，计算 SAA 的最佳旋转角度，以最大化波束指向干扰信号的方向和最小化波束指向 GNSS 信号的方向。
**SAA 旋转：**将 SAA 旋转到最佳旋转角度。

仿真结果

该算法在仿真中进行了评估。仿真结果表明，该算法可以有效地确定 SAA 的最佳旋转角度，从而最大化其抗干扰性能。与固定旋转角度的 SAA 相比，该算法可以将定位误差减少 50% 以上。

结论

本文提出了一种基于干扰信号特征的算法来确定 SAA 的最佳旋转角度。该算法可以有效地最大化 SAA 的抗干扰性能，从而提高 GNSS 接收机的定位精度和可靠性。该算法可用于各种 GNSS 应用，例如导航、测绘和时间同步。

📣 部分代码

function [p] = position(TypeArray,M,xuanzhuan);% M=8;% xuanzhuan=0;% TypeArray='ULA';p=zeros(M,2);switch TypeArray    case{'ULA'},        mVec = (1:1:M).';        p(:,1)=(mVec-1)*cosd(xuanzhuan);        p(:,2)=(mVec-1)*sind(xuanzhuan);    case{'AA'},        arraypos4=[0,0;            cosd(xuanzhuan),sind(xuanzhuan);            cosd(xuanzhuan+45),sind(xuanzhuan+45);            cosd(xuanzhuan+45),sind(xuanzhuan+45)];       arraypos8=[0,0;           cosd(xuanzhuan),sind(xuanzhuan);           2*cosd(xuanzhuan),2*sind(xuanzhuan);           3*cosd(xuanzhuan),3*sind(xuanzhuan);           cosd(xuanzhuan+90),sind(xuanzhuan+90);           sqrt(2)*cosd(atan(1)+xuanzhuan),sqrt(2)*sind(atan(1)+xuanzhuan);           sqrt(5)*cosd(atan(1)+xuanzhuan),sqrt(5)*sind(atan(1)+xuanzhuan);           sqrt(10)*cosd(atan(1)+xuanzhuan),sqrt(10)*sind(atan(1)+xuanzhuan)];       if M==4           p= arraypos4;%        elseif M==6%            ArrayPos = ArrayPos6;%        elseif M==8%            ArrayPos = ArrayPos8;       else            p = arraypos8;       endend