有色噪声下GNSS空时抗干扰算法的性能分析和改进

赵辰乾 刘益辰 刘 欣

(中国船舶工业系统工程研究院 北京 100094)

1 引言

卫星导航系统可以在全球范围内为用户提供高精度的定位、导航和授时服务，在军用和民用领域发挥着越来越大的作用。但是卫星导航信号非常脆弱，极易受到各种有意和无意信号的干扰而无法正常工作，因此卫星导航抗干扰技术一直是人们研究的热点[1]。

卫星导航抗干扰技术主要包括时域滤波、频域滤波、空域滤波和空时联合滤波等，其中空时联合滤波器[2]将阵列天线与时间延迟结构相结合，可以在不增加天线阵元个数的情况下，极大地提高抗干扰性能，因此得到了广泛的研究与应用。空时滤波器一般采用自适应调零和波束形成两类抗干扰算法。自适应调零算法通过在干扰方向形成零陷来抑制干扰，典型代表是功率反演算法(Power Inversion, PI)[3]。波束形成算法利用了导航卫星的方向信息，不仅在干扰方向形成零陷，还在导航卫星方向保持增益，典型代表有最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)[4]、最大信干噪比(Maximum Signal Interference Noise Ratio, MSINR)[5]和最小均方误差算法(Minimum Mean Square Error, MMSE)[6]。

目前已有大量的文献对阵列信号模型[7,8]和抗干扰算法[9]进行了分析与研究。在理论分析中，各文献普遍将系统噪声视为理想白噪声。然而在实际工程中发现许多因素都会导致非白噪声的产生，例如抗干扰处理器模拟前端的频率响应不理想，系统带宽与采样率不匹配等，且有色噪声会降低空时抗干扰算法的性能。

当前，对这一问题进行研究的文献较少。……