本申請涉及衛(wèi)星導航,具體地涉及一種用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾方法、裝置及存儲介質。
背景技術:
1、在衛(wèi)星導航接收機接收處理衛(wèi)星信號的場景中,衛(wèi)星導航接收機可能受到電子戰(zhàn)干擾、多徑效應等外因影響而接收到干擾信號。在衛(wèi)星導航接收機隨載具高速運動的場景中,如無人機等飛行器在高速飛行的過程中,因干擾源和衛(wèi)星信號的波達角快速變化,造成衛(wèi)星導航接收機無法有效抑制干擾信號,使得衛(wèi)星導航接收機獲取衛(wèi)星信號進行導航時,干擾信號對衛(wèi)星導航接收機的干擾更加明顯。
技術實現(xiàn)思路
1、本申請實施例的目的是提供一種用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾方法、裝置及存儲介質,用以解決現(xiàn)有技術中衛(wèi)星導航接收機在運動過程中如何抑制干擾信號的技術問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本申請第一方面提供一種用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾方法,衛(wèi)星信號接收機通過陣列天線接收衛(wèi)星信號;信號抗干擾方法,包括:
3、獲取陣列天線根據(jù)衛(wèi)星導向矢量和零陷展寬多次采集得到的多個第一信號,并確定多個第一信號的協(xié)方差矩陣;
4、根據(jù)零陷展寬確定協(xié)方差矩陣錐化波束展寬算法中的錐化矩陣,并確定協(xié)方差矩陣和錐化矩陣的基本積,得到錐化后協(xié)方差矩陣;
5、根據(jù)衛(wèi)星導向矢量和協(xié)方差矩陣確定基于線性約束最小方差準則的最佳權矢量,并根據(jù)最佳權矢量對最新采集的第一信號進行抗干擾處理,得到第二信號;
6、捕獲和跟蹤第二信號中的目標信號,并在鎖角環(huán)路中確定目標信號的衛(wèi)星導向矢量的衛(wèi)星信號波達角修正項;
7、根據(jù)衛(wèi)星信號波達角修正項更新衛(wèi)星導向矢量,并根據(jù)衛(wèi)星信號接收機的當前對地運動速度更新零陷展寬。
8、在本申請實施例中,錐化矩陣的矩陣元包括高斯函數(shù)項;根據(jù)零陷展寬確定協(xié)方差矩陣錐化波束展寬算法中的錐化矩陣,包括:獲取目標信號波長、陣列天線的天線間距和天線數(shù)量;根據(jù)零陷展寬、天線數(shù)量、天線間距和目標信號波長之比確定高斯函數(shù)項中的方差項;根據(jù)矩陣元在錐化矩陣中的位置和方差項確定高斯函數(shù)項。
9、在本申請實施例中,矩陣元基于(1)和(2)確定:
10、;(1)
11、;(2)
12、其中,表示矩陣元和分別為錐化矩陣的行列標記,表示標準差,表示零陷展寬,表示天線數(shù)量,表示天線間距,表示目標信號波長。
13、在本申請實施例中,基于線性約束最小方差準則的最佳權矢量基于(3)確定:
14、;(3)
15、其中,表示錐化后協(xié)方差矩陣,表示衛(wèi)星導向矢量,表示衛(wèi)星導向矢量的共軛轉置,表示期望響應向量。
16、在本申請實施例中,在鎖角環(huán)路中確定目標信號的衛(wèi)星導向矢量的衛(wèi)星信號波達角修正項,包括:根據(jù)預設角度間隔和衛(wèi)星導向矢量確定第一本地導向矢量和第二本地導向矢量,其中,第一本地導向矢量的自變量包括衛(wèi)星信號波達角和預設角度間隔之和,第二本地導向矢量的自變量包括衛(wèi)星信號波達角和預設角度間隔之差;根據(jù)第一本地導向矢量和衛(wèi)星導向矢量確定第一空間相關函數(shù),并根據(jù)第二本地導向矢量和衛(wèi)星導向矢量確定第二空間相關函數(shù);調(diào)節(jié)衛(wèi)星信號波達角,直至第一空間相關函數(shù)和第二空間相關函數(shù)之差小于或等于預設閾值,輸出第一本地導向矢量和第二本地導向矢量的取值;根據(jù)輸出的第一本地導向矢量和第二本地導向矢量的取值和目標信號確定衛(wèi)星信號波達角修正項。
17、在本申請實施例中,根據(jù)輸出的第一本地導向矢量和第二本地導向矢量的取值和目標信號確定衛(wèi)星信號波達角修正項,包括:根據(jù)第一本地導向矢量和目標信號的乘積確定第一方向誤差;根據(jù)第二本地導向矢量和目標信號的乘積確定第二方向誤差;根據(jù)第一方向誤差和第二方向誤差的實部確定衛(wèi)星信號波達角修正項。
18、在本申請實施例中,根據(jù)衛(wèi)星信號波達角修正項更新衛(wèi)星導向矢量,包括:獲取衛(wèi)星導向矢量的當前衛(wèi)星信號波達角;根據(jù)公式(4)確定預測衛(wèi)星信號波達角:
19、;(4)
20、其中,表示當前衛(wèi)星信號波達角,表示環(huán)路增益,表示卷積運算,表示環(huán)路濾波器的沖擊響應函數(shù);根據(jù)預測衛(wèi)星信號波達角更新衛(wèi)星導向矢量。
21、在本申請實施例中,根據(jù)衛(wèi)星信號接收機相對衛(wèi)星的當前運動速度更新零陷展寬,包括:獲取接收機的當前對地運動速度;根據(jù)公式(5)更新零陷展寬:
22、;(5)
23、其中,表示接收機的當前對地運動速度,為比例系數(shù),表示最小寬度基值。
24、本申請第二方面提供一種用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾系統(tǒng),包括處理器,處理器被配置成從存儲器調(diào)用指令以及在執(zhí)行指令時能夠實現(xiàn)本申請第一方面提供的用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾方法。
25、本申請第三方面提供一種用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾裝置,包括:
26、存儲器,被配置成存儲指令;以及如本申請第一方面提供的用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾系統(tǒng)。
27、本申請第四方面提供一種機器可讀存儲介質,該機器可讀存儲介質上存儲有指令,該指令用于使得機器執(zhí)行本申請第一方面提供的用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾方法。
28、通過上述技術方案,可實現(xiàn)根據(jù)接收機的對地運動速度自適應調(diào)整零陷寬度,并且采用鎖角環(huán)路對代表衛(wèi)星信號的目標信號的來向在信號層面進行實時跟蹤,將鎖角環(huán)路和基于線性約束最小方差準則深度集成,實現(xiàn)波束適時調(diào)整,從而適應在衛(wèi)星信號接收機高速運動的情況下的信號跟蹤需要,而且在衛(wèi)星信號接收機接收多星座信號的情況下,本方法可支持多星座信號并行處理,本申請實施例提供的用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾方法提高了衛(wèi)星信號接收機在高速運動這樣的高動態(tài)場景下抗干擾的魯棒性和有效性。
29、本申請實施例的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
1.一種用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾方法,其特征在于,衛(wèi)星信號接收機通過陣列天線接收衛(wèi)星信號;所述信號抗干擾方法,包括:
2.根據(jù)權利要求1所述的信號抗干擾方法,其特征在于,所述錐化矩陣的矩陣元包括高斯函數(shù)項;所述根據(jù)所述零陷展寬確定協(xié)方差矩陣錐化波束展寬算法中的錐化矩陣,包括:
3.根據(jù)權利要求2所述的信號抗干擾方法,其特征在于,所述矩陣元基于(1)和(2)確定:
4.根據(jù)權利要求1所述的信號抗干擾方法,其特征在于,所述基于線性約束最小方差準則的最佳權矢量基于(3)確定:
5.根據(jù)權利要求1所述的信號抗干擾方法,其特征在于,所述在鎖角環(huán)路中確定所述目標信號的衛(wèi)星導向矢量的衛(wèi)星信號波達角修正項,包括:
6.根據(jù)權利要求5所述的信號抗干擾方法,其特征在于,所述根據(jù)輸出的所述第一本地導向矢量和第二本地導向矢量的取值和所述目標信號確定所述衛(wèi)星信號波達角修正項,包括:
7.根據(jù)權利要求6所述的信號抗干擾方法,其特征在于,所述根據(jù)所述衛(wèi)星信號波達角修正項更新所述衛(wèi)星導向矢量,包括:
8.根據(jù)權利要求1所述的信號抗干擾方法,其特征在于,所述根據(jù)所述衛(wèi)星信號接收機相對衛(wèi)星的當前運動速度更新所述零陷展寬,包括:
9.一種用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾系統(tǒng),其特征在于,包括處理器,所述處理器被配置成從存儲器調(diào)用指令以及在執(zhí)行所述指令時能夠實現(xiàn)根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾方法。
10.一種用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾裝置,其特征在于,包括:
11.一種機器可讀存儲介質,其特征在于,該機器可讀存儲介質上存儲有指令,該指令用于使得機器執(zhí)行根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的用于衛(wèi)星信號接收機的信號抗干擾方法。