摘要
全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)能够给全球各类用户提供准确时间、速度、位置信息，在国防建设和经济发展中发挥重要作用，而实际应用中GNSS接收机容易受到干扰信号影响，提升GNSS接收机抗干扰能力尤为重要。近二十年来，基于天线阵列的空时域自适应处理(Space-TimeAdaptiveProcessing,STAP)方法凭借其强大的干扰抑制能力开始逐步应用于卫星导航接收机，但随着学者们对天线阵列抗干扰方法深入研究发现，该类方法在实际应用中存在缺陷:(1)空时抗干扰方法给GNSS接收机引入测量偏差，导致定位精度下降;(2)空时抗干扰算法计算复杂度高，硬件设计难度增大;(3)实际工程中天线阵列存在互耦和相幅误差，这会给GNSS接收机引入测量偏差，并且会导致空时域抗干扰算法性能下降。因此，如何避免空时域抗干扰算法给GNSS接收机引入偏差、降低空时域抗干扰算法计算复杂度和校正阵列天线误差成为GNSS阵列天线抗干扰领域研究热点。本文正是针对以上三个问题展开深入研究，论文主要创新点如下: 1、针对如何避免空时域自适应抗干扰算法给GNSS接收机引入测量偏差这一问题，深入研究了STAP给GNSS接收机引入偏差的原因，并提出了一种约束类无偏空时域抗干扰算法(SYM-STAP抗干扰算法)。SYM-STAP抗干扰算法设计了一种对称权值结构的空时域滤波器(SymmetrySTAP,SYM-STAP),并在空时域滤波器后级联了补偿FIR滤波器，以保证整个抗干扰模块的等效幅频响应具备对称特性、等效相频响应具备线性相位。经理论分析，本文所提出的无偏空时域抗干扰算法不会给GNSS接收机直接引入载波相位和码相位偏差;并且该方法能保持接收导航信号与接收机本地码互相关函数的对称特性，能够避免在跟踪阶段给GNSS接收机引入码相位偏差。同时，仿真结果表明，本文所提出的空时域抗干扰算法基本不会引入载波相位和码相位偏差。 2、针对如何降低约束类无偏空时域自适应处理算法计算复杂度这一问题，深入研究了现有几种降低LCMV(LinearlyConstrainedMinimumVariance)类STAP计算复杂度的方法，并基于所提出的SYM-STAP抗干扰算法给出了一种低计算复杂度的无偏约束空时域抗干扰算法。本文首先推导了一种SYM-STAP最优权值求解方法，将不属于LCMV类的SYM-STAP最优权值的求解问题转化为LCMV类最优权值求解问题;进而与ICSA-MSWF方法相结合，提出了一种低计算复杂度的无偏空时域抗干扰算法(IMSYM-STAP抗干扰算法)。仿真结果表明，IMSYM-STAP抗干扰算法能够保持SYM-STAP抗干扰算法的原本性能，并且有效降低了算法所需的计算复杂度。 3、针对实际工程中，GNSS天线阵列抗干扰领域常用的七阵元六边形阵(7-elementHexagonalArray,HA-7)的阵列误差会影响STAP性能、给GNSS接收机引入测量偏差这一问题，提出了一类七阵元六边形阵的校正方法。首先针对七阵元六边形阵互耦矩阵的结构特性推导了一种变换，该变换可以使仅适用于均匀圆阵和均匀线阵的互耦类校正方法拓展至七阵元六边形阵;进一步利用该变换，本文提出了两种HA-7的互耦自校正算法和一种HA-7的互耦幅相联合有源校正算法。仿真实验表明，本文所提出的三种校正方法都能够对七阵元六边形阵相应的阵列误差进行有效校正。
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