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多級(jí)維納濾波�
閱讀�7152�(shí)間:2011-01-18 09:05:27

  多級(jí)維納濾波�MWF(MultiSTage Weiner Filter)能夠快速收�,對多級(jí)維納濾波�作D�(jí)�?cái)?D

概述

  通常,GPS信號(hào)抗干擾的研究方法有時(shí)頻域抗干�、利用GPS信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特性抗干擾、陣列抗干擾以及空時(shí)抗干�??諘r(shí)�(lián)合處理具有在空時(shí)二維域剔除干擾的能力。設(shè)空時(shí)二維陣列陣元�(shù)為M,時(shí)間延遲數(shù)為N,則接收�(shù)�(jù)X(k)為MN-1維矢�,其處理的運(yùn)算量約為O(MN3),隨著空�(shí)處理維數(shù)的增�,運(yùn)算量成立方倍增�,大�(yùn)算量對計(jì)算資源消耗以及計(jì)算時(shí)長來說都是不可接受的,因此降維處理是�(shí)際應(yīng)用的必然選擇�

抗干擾功能仿�

  仿真采用4元加芯圓�,圓陣半徑d=?�/2�?姿為接收信號(hào)波長,信�(hào)入射范圍:方向角0°�360°,俯仰角0°�90°;期望衛(wèi)星信�(hào)入射角為(0°�30°),其中方向角在前,俯仰角在后,以下入射角均照此排�。根�(jù)參考文�(xiàn)[5]可知,地球表面接收的GPS信號(hào)功率約為-158 dBW, 接收�(jī)熱噪聲密度為10lg(kT0)=-204 dBW/Hz,其中k=1.38×10-23(watt-sec/K)為波耳茲曼常�(shù),T0=290 K為常�,仿真采用C/A�,接收機(jī)處理帶寬約為5 MHz,可以算得接收機(jī)熱噪聲功率約�-137 dBW,因此無干擾情況下的信噪比為-21 dB。干擾全部按照干噪比30 dB�(shè)置,功率即為-107 dBW�

  仿真1. 不同秩選方式對算法抗干擾性能的影響�

  通過試驗(yàn)確定合適的秩選方�,并根據(jù)�(shí)�(yàn)�(jié)果確定門限以找出的多�(jí)維納濾波器迭代次�(shù)。干擾場景設(shè)置:兩�(gè)功率相同的寬帶干�,兩�(gè)干擾的來向角�(80°�45°)�(130°�45°)�

  首先用仿真試�(yàn)說明兩�(gè)問題�(1)多級(jí)維納濾波器做抗干擾濾波時(shí)存在一�(gè)迭代次數(shù)�(2)通過檢測接收信號(hào)功率的變化比檢測均方誤差更容易設(shè)定準(zhǔn)確門�。仿真圖如圖2所��

圖1

圖2

 

SINR

  從圖2(a)可以明顯看出,SINR隨迭代次�(shù)的變化情況顯而易見,�(dāng)?shù)�?shù)�10的時(shí)候輸出SINR,隨后SINR�(huì)降低。如�2(b)所示接收信�(hào)和MSE功率均用�(shù)值表�,點(diǎn)劃線、星劃線分別表示接收信號(hào)MSE的功�,實(shí)線是一�(gè)功率門限,�-137 dBW,當(dāng)被檢測的各步迭代后的接收信號(hào)和MSE功率小于這�(gè)門限時(shí)停止迭代,以接收信號(hào)功率變化為依�(jù),所確定的迭代次�(shù)�10;以MSE變化為依�(jù),則所確定的迭代次�(shù)�8,不是迭代次�(shù)。從圖中可以看出,用接收信號(hào)功率的變化來確定迭代次數(shù)�(shí),門限的選擇范圍較大,可以從-144 dBW�-129 dBW;而用MSE變化來確定迭代次�(shù),門限的選擇范圍很小�

  然后以輸出SINR衡量抗干擾性能。分為兩種情況做仿真�(1)在對迭代過程�(jìn)行秩選時(shí),檢測每步迭代后MSE的變化,�(dāng)MSE小于所�(shè)定的門限時(shí)停止迭代�(2)檢測接收信號(hào)功率的變�,將其與所�(shè)定的門限相比較確定迭代次數(shù)。每種情況下�(shè)�10種隨�(jī)狀�(tài),相同隨�(jī)狀�(tài)下每次仿真所�(chǎn)生的隨機(jī)�(shù)相同,從而保證了�(jié)果對任何一次仿真公�。每種隨�(jī)狀�(tài)下均�4次仿真,將門限分別設(shè)�,得到相�(yīng)情況下的輸出SINR,如�3所示�

圖例

圖例

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