專利名稱：一種衛(wèi)星導(dǎo)航多波束形成的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)射設(shè)備的多波束形成方法，尤其涉及基于陣列天線的衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)射設(shè)備的波束形成的方法。
背景技術(shù)：
目前，陣列信號(hào)處理已經(jīng)應(yīng)用到了通信、雷達(dá)、聲納等系統(tǒng)中，具有處理靈活、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，波束形成方法是陣列信號(hào)處理中的一個(gè)重要技術(shù)。波束形成方法就是計(jì)算一組權(quán)值，陣列天線根據(jù)這組權(quán)值可以產(chǎn)生空間指向的波束，在設(shè)定的方向上形成主波束，接收到用戶信號(hào)。對于發(fā)射設(shè)備來說，數(shù)字多波束形成的過程是:首先計(jì)算出多波束權(quán)值，根據(jù)權(quán)值在基帶信號(hào)上進(jìn)行數(shù)字多波束合成，基帶信號(hào)D/A變換成模擬信號(hào)，經(jīng)上變頻變換成射頻信號(hào)后，通過天線將信號(hào)輻射出去，在空間形成多波束。在波束權(quán)值計(jì)算過程中，不但要保證波束的相位中心穩(wěn)定，還要減少波束之間的相互影響。目前，波束形成方法可以分為直接波束形成方法和自適應(yīng)波束形成方法。直接波束形成方法就是根據(jù)所需的波束指向、旁瓣、零點(diǎn)位置等特性計(jì)算權(quán)值；自適應(yīng)波束形成方法就是根據(jù)天線接收到的信號(hào)和一定的權(quán)值計(jì)算準(zhǔn)則形成權(quán)值，常用的權(quán)值計(jì)算準(zhǔn)則有最小均方誤差(MMSE)準(zhǔn)則、最大信號(hào)與干擾噪聲比(SINR)準(zhǔn)則、最小而乘(LS)準(zhǔn)則等。在衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備中，天線相位中心是其中很重要的一個(gè)指標(biāo)參數(shù)，在發(fā)射、接收衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)時(shí)，希 望天線相位中心保持恒定，如果忽略天線相位中心對衛(wèi)星導(dǎo)航定位有一定的影響。在多波束形成過程中，每個(gè)波束承載一個(gè)目標(biāo)的傳輸信息，多個(gè)波束能夠同時(shí)對多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行信息傳輸，但同時(shí)多個(gè)波束之間也存在一定相互影響。現(xiàn)有的多波束形成方法的主要問題是:在權(quán)值計(jì)算過程中，沒有保證天線相位中心不變的約束條件，沒有減少波束之間相互影響。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足而提供一種應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備的波束形成方法。本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)簡單，能夠避免權(quán)值影響天線相位中心，也能夠減少波束之間的相互影響，可以在此基礎(chǔ)上形成相應(yīng)的軟件和硬件實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種衛(wèi)星導(dǎo)航多波束形成的方法，計(jì)算得到一組權(quán)值，把權(quán)值與發(fā)射陣列天線各通道的信號(hào)進(jìn)行復(fù)加權(quán)處理，實(shí)現(xiàn)發(fā)射信號(hào)的空間合成，產(chǎn)生多個(gè)波束，能夠同時(shí)與多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行通信和測量，其特征在于包括步驟:①確定期望的陣列天線相位中心的相位值為φ ;②在權(quán)值求解過程中加入天線相位中心約束條件和波束間干擾抑制約束條件，計(jì)算得到的一組權(quán)值；③權(quán)值輸出。
其中，步驟②中在權(quán)值求解過程中加入天線相位中心約束條件和波束間干擾抑制約束條件為:
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星導(dǎo)航多波束形成的方法，計(jì)算得到一組權(quán)值，把權(quán)值與發(fā)射陣列天線各通道的信號(hào)進(jìn)行復(fù)加權(quán)處理，實(shí)現(xiàn)發(fā)射信號(hào)的空間合成，產(chǎn)生多個(gè)波束，能夠同時(shí)與多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行通信和測量，其特征在于包括步驟: ①確定期望的陣列天線相位中心的相位值為Φ; ②在權(quán)值求解過程中加入天線相位中心約束條件和波束間干擾抑制約束條件，計(jì)算得到的一組權(quán)值； ③權(quán)值輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衛(wèi)星導(dǎo)航多波束形成的方法，其特征在于步驟②中在權(quán)值求解過程中加入天線相位中心約束條件和波束間干擾抑制約束條件為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衛(wèi)星導(dǎo)航多波束形成的方法，其特征在于步驟③中在權(quán)值輸出時(shí)，根據(jù)陣元的損壞情況，在權(quán)值輸出時(shí)修正權(quán)值，使得在期望波束指向上天線相位中心保持恒定為Φ，則陣元權(quán)值為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種衛(wèi)星導(dǎo)航多波束形成的方法，它涉及基于陣列天線的衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)射設(shè)備的多波束形成的方法，所述方法包括一、確定期望天線相位中心的相位值；二、在權(quán)值求解過程中加入保證天線相位中心恒定的約束條件和波束間干擾抑制的約束條件；三、在權(quán)值輸出前，應(yīng)根據(jù)陣元的損壞情況對天線相位中心進(jìn)行修正。通過本發(fā)明可以保證天線相位中心的恒定，并保證波束間干擾最小，并具有簡單實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01S19/02GK103248412SQ20131012375
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者魏海濤, 葉紅軍, 鄭曉冬, 尹繼凱, 李雋 , 張金濤 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所