Liu Yan 1, 2 Il Mingliang, Yao Jianguo 1,3
(1. Collège de communication et de génie de l'information, l'Université de Nanjing des Postes et Télécommunications, Nanjing 210003, Chine; 2. Shanghai Bell Co., Ltd Division des produits sans fil, Nanjing 210003, Chine; 3. Jiangsu Laboratoire clé des communications sans fil, l'Université de Nanjing des Postes et Télécommunications, Nanjing 210003, Chine)
récepteurs de navigation fonctionnent souvent dans un environnement électromagnétique complexe, est sensible aux interférences électromagnétiques et autres, ce qui réduit la précision de sa fonction de navigation. Pour résoudre ce problème, un algorithme de suppression d'interférence adaptative vide. L'algorithme sans augmenter la prémisse d'éléments de réseau, pour augmenter le degré de liberté de la matrice d'antenne au moment où le robinet, ce qui augmente le nombre d'interférences peuvent être traitées, meilleure capacité à inhiber l'interférence large bande et à bande étroite d'interférence. Par simulation Matlab démontrer l'efficacité de l'algorithme.
récepteur de navigation Compass; adaptatif espace-temps, l'algorithme de suppression d'interférence; la simulation MATLAB
système de navigation Beidou est développé par le propre système de navigation par satellite de la Chine, utilisé dans divers domaines de la science et de la technologie moderne, militaire et ainsi de suite. récepteurs de navigation fonctionnent souvent dans un environnement électromagnétique complexe, est sensible aux interférences électromagnétiques, etc. [1], bien qu'il a lui-même une certaine capacité anti-brouillage, mais parce que le degré de liberté nécessaire pour inhiber la large bande interférence à bande étroite brouilleurs que des réseaux plus traditionnels le traitement du signal de brouillage à large bande ne peut pas être ainsi efficacement supprimée, un algorithme adaptatif est vide. L'algorithme combine un algorithme d'interférence spatiale et temporelle classique, sans augmenter la prémisse d'éléments de réseau, en augmentant le temps pour augmenter le degré de liberté du réseau d'antennes robinet de [23], ce qui améliore le récepteur de navigation par satellite anti-large bande capacité d'interférence, afin qu'il puisse jouer un rôle important dans un environnement électromagnétique complexe.
l'espace de filtrage adaptatif 1
filtrage adaptatif sur la base du filtre spatial espace-temps, une combinaison de filtrage spatial et temporel des deux algorithmes, sans augmenter la prémisse d'éléments d'antenne, plus le nombre d'unités de retard, ce qui augmente l'antenne réseau existant le nombre d'interférences peuvent être traitées, meilleure capacité à inhiber l'interférence large bande et à bande étroite d'interférence. Du point de vue de chaque retard de canal de l'élément de réseau équivalent à un niveau de filtrage dans le domaine temporel, le filtre à l'interférence dans le domaine temporel; voir le même retard à partir du noeud, les différents éléments de réseau constituent l'espace aérien de filtrage adaptatif, permettant de distinguer différentes distributions spatiales des sources de brouillage [47].
L'espace-temps schéma de principe du système d'algorithme adaptatif représenté sur la figure 1.
Après avoir entré le signal d'antenne, par l'intermédiaire du HPF (filtre passe-haut) pour procédé direct, le signal est ensuite envoyé à un rapport NCO DC (oscillateur commandé numériquement), le mouvement NCO efficace du spectre transmis en bande de base, puis un accès FIR un filtre passe-bas pour filtrer les interférences hors-bande, puis une série de traitement de signaux pour le traitement de l'espace-temps, et enfin le signal traité dans le récepteur.
numéro d'élément réseau mis à M, le nombre d'unités de retard est P, le temps de retard par intervalle de temps unitaire est T, l'espace-temps le module d'adaptation de l'algorithme de suppression d'interférence représenté sur la figure 2.
Après une série du signal traité dans l'élément de réseau k-ième au j-ième signal de prise est reçu:
Dans laquelle, M est le nombre d'éléments de réseau; K représente le nombre d'unités de retard de chaque antenne; T représente un temps de retard pour chaque prise.
Supposons que k-ième prise du j-ième valeur de poids d'élément de tableau w, la sortie Y peut être exprimée comme suit:
Ecrit dans le type de matrice:
Formules, vecteur de poids:
Ensuite, W et X (n) est exprimée sous la forme:
Parmi eux,
De sorte que d (n) indicatif d'un signal d'entrée désiré, le signal d'erreur de définir le e (n):
Le signal d'erreur est écrit sous une forme matricielle, à savoir:
signal d'erreur quadratique
Des deux côtés de l'équation de prendre l'espérance mathématique, pour donner la moyenne erreur quadratique:
fonction de corrélation croisée est définie:
Fonction auto-corrélation:
La fonction d'erreur peut être exprimée sous la forme:
De l'équation ci-dessus, la fonction d'erreur est une fonction quadratique des coefficients de pondération W, et est un paraboloïde concave, on peut voir la présence de la fonction d'erreur de minimum, de sorte que la valeur minimale de la fonction d'erreur est le poids optimal.
Le procédé de minimisation de la fonction quadratique, trouver le nombre (gradient) dérivée de la fonction d'erreur, pour obtenir le coefficient de poids optimal. Ainsi, pour la recherche d'un gradient de la moyenne erreur quadratique:
Classement (n) = 0, alors déterminer le coefficient de poids optimale
Alors que L (n) = E [e2 (n)], les exigences et la nécessité de connaître la valeur. En utilisant la méthode de la plus grande pente, la valeur initiale de vecteurs de pondération fourni W (0), réglage W [8] dans la direction L diminue. Utiliser la formule suivante pour régler le W, infiniment proche Wopt.
Dans laquelle R représente la taille de pas, prend une valeur positive.
Au lieu d'utiliser une estimation de gradient, puis
estimation gradient est exprimée sous la forme:
gradient-à-dire instantanée erreur estimation moyenne gradient de l'erreur quadratique, dans lequel,
La formule (18) dans (15), la formule de mise à jour de poids:
analyse de la performance de l'algorithme d'espace-temps adaptatif 2
Etude sur l'algorithme de suppression d'interférence adaptatif espace-temps avant, la suite de l'analyse de simulation en utilisant l'algorithme MATLAB, les conditions de la simulation sont les suivantes: Nombre d'antennes réseau est 4, le retard de prise pour chaque antenne 1, une antenne du nombre d'unités de retard est 8; Trouvé fréquence: fréquence B3, le nombre d'interférences: 3, la force d'interférence: 65 dB, le signal d'entrée: 4, la fréquence du signal d'entrée: 1268,52 MHz, la fréquence centrale du signal de sortie de la fréquence intermédiaire: 46,52 MHz.
La figure 3 montre le spectre d'amplitude et du signal d'entrée.
La Fig. 4 montre un spectre d'amplitude et le signal spatio-temporel après filtration, est facile à voir, la présence d'interférences avant de procéder à la suppression d'interférence adaptatif espace-temps, pour les mêmes points d'échantillonnage, d'amplitude relativement grande des signaux parasites , par annulation d'interférence adaptatif espace-temps, l'amplitude du signal d'interférence ont une diminution plus significative. Et le rapport calculé de destruction 22,48 dB. Cela montre que l'algorithme de suppression d'interférence adaptative a un effet de suppression d'interférence significative vide.
Tableau 1 destructeur que l'unité de retard correspondant à un nombre différent ont été résumées. La figure 5 montre un ratio différent du nombre d'annulation correspondant à une unité de retard, peut être vu sur la figure, le nombre d'unités de retard augmente, le rapport d'annulation de phase relative augmente, pour atteindre un certain nombre d'unités de retard, le rapport de l'annulation de phase atteigne une la valeur optimale, après le retard augmente à mesure que le nombre d'unités, plutôt que d'augmenter le rapport d'annulation de phase, mais a diminué légèrement.
Ainsi, selon le montrent les données de recherche que lorsque le nombre d'unités de retard, ce qui augmente la résolution de fréquence, le point zéro de l'interférence à bande étroite est formée gamme plus étroite d'interférence de bande partielle sont de plus en plus formée zéro proche de la vraie gamme de fréquences, il sera plus destructeur que la grande, mais en raison de leur performance, le nombre de retard unitaire atteint une certaine valeur, destructeur que la limite supérieure est atteinte, puis ajouter le nombre d'unités de retard, et d'améliorer le rapport destructivement il est pas évident, mais il y a une légère diminution. On peut voir le nombre de différentes sources d'interférences et aux interférences, un nombre approprié d'unités de retard est également important pour supprimer les interférences.
3 Conclusion
algorithme adaptatif espace-temps décrit ici a été étudié et analysé, et l'algorithme en utilisant la simulation de Matlab, les résultats montrent que l'algorithme adaptatif sans augmenter la prémisse d'éléments du tableau, afin d'augmenter le degré de liberté du réseau d'antennes via l'espace-temps du temps du robinet, peut être augmenter le nombre d'interférences de traitement peuvent efficacement les interférences suppress.
références
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. La recherche [4] Di récepteur de navigation de l'espace aérien Yonggang suppression des interférences d'adaptation et réalisation [D] Chengdu: Université des sciences et de la technologie électronique, 2009.
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. [8] Yu Zhibin systèmes de communication par satellite performance anti-brouillage de l'espace-temps commun de recherche [D] Harbin: Harbin Institute of Technology, 2009.
