阵列天线在我国卫星导航系统中的应用现状与前景

针对卫星导航系统对天线的新需求,结合阵列天线的特点,本文介绍了阵列天线在导航系统中的应用现状,展望了阵列天线在我国卫星导航系统中的应用前景,并对几种阵列天线关键技术进行了探讨。最后,在导航系统空间段、控制段和应用段,分别给出了几种可行的阵列天线解决方案。     

天线时延标定在卫星导航技术中的应用

卫星导航系统通过信号传播时延的测量来实现定位、导航和授时,信号传播时延测量计算需要已知天线时延,天线时延标定准确度是影响系统服务精度的关键因素。叙述了卫星导航系统中天线时延的定义及通常测量方法,提出了2种利用卫星导航系统自身测距能力的天线时延标定方法,介绍了天线相位中心测量方法,并给出了卫星导航系统应用中的天线相位中心点坐标的归算方法。     

卫星移动通信中的电扫描阵列天线

90年代以来，卫星移动通信发展异常迅速。许多科研组织都对移动地面站中的电扫描阵列天线进行了研究。介绍了目前已经开发并应用于卫星移动通信的几种电扫描阵列天线及其技术细节。     

中频可变增益放大器在北斗抗干扰接收机信道设计中的应用

易受干扰是卫星导航系统固有特性,具有抗干扰功能的北斗接收机在军事应用中的需求尤为迫切。本文结合四阵列天线抗干扰接收机的研制,阐述阵列接收信道的设计思路,详细描述可变增益放大器在设计中的应用,最后给出测试结果,表明与其设计预期相吻合。     

卫星导航转台天线组合跟踪方法研究

在卫星导航系统地面控制系统中转台天线是关键设备,为提升测量型转台天线的测量性能,需要选择优化的天线跟踪方式。转台天线典型的跟踪方式可分为步进跟踪、单脉冲跟踪和程序跟踪等。分析了转台天线几种跟踪方式的优缺点,结合卫星导航系统的应用特点,提出了2种转台天线组合跟踪方式:程序跟踪引导的单脉冲跟踪方式和单脉冲跟踪辅助的程序跟踪方式。试验表明,当卫星星历精度不高或无法稳定获得时,适合采用程序跟踪引导的单脉冲跟踪方式,当可稳定获得精密星历时适合采用单脉冲跟踪辅助的程序跟踪方式,2种方式均可实现高精度跟踪。     

基于阵列天线的高性能导航系统设计与分析

本文将惯性制导技术和阵列天线技术应用到GPS 接收机中以提高导航系统的整体性能,文章分析了GPS/INS 紧耦合模型的结构和数学模型,给出了相应的EKF 算法,分析了阵列天线抗干扰处理的原理和技术。在此基础上,给出了基于GPS/INS 与阵列天线相结合的导航系统模型。最后对该系统的输出载波噪声比（C/N0）进行了仿真分析,结果表明本系统可以有效的抑制干扰信号的影响,保证导航系统的可靠工作。     

导航卫星阵列天线的快速现场系统校准算法

阵列天线接收处理全球卫星导航信号时,由于天线和射频前端的非理想性,会在不同方向卫星信号中引入不同的载波相位偏差,从而破坏卫星导航接收机距离观测量准确性。针对此问题,提出了一种易实现的卫星导航阵列天线的快速现场系统校准算法。校准过程分为通道校准和天线校准：通过开机和周期进行的通道校准实现阵列天线接收射频前端的通道响应测量;通过与接收处理不同卫星基带数据的数字接收机配合,实现阵列天线的现场阵列流形矢量校准。仿真验证了所提校准算法的正确性和有效性。     

卫星导航无人值守通信站小口径卫通天线跟踪技术

为了消除小倾角同步轨道卫星对某卫星导航系统无人值守通信站站间卫通链路带来的不利影响，通信站小口径卫通天线采取自动跟踪技术，保证天线实时对准卫星。通信站以程序跟踪作为小口径天线的日常工作模式，基本可以满足自动化运行要求。为了提高桁架式卫通天线跟踪的可用性，以自跟踪技术作为辅助手段，提高在特殊条件下天线使用可用度。本文简要阐述了天线跟踪技术在无人值守通信站小口径卫通天线中的研究及应用。     

卫星导航天线相位中心测量方法

相位中心是卫星导航天线最重要的性能指标之一,相位中心测量精度直接影响全球卫星导航系统的定位精度。简述了天线相位中心的基本概念,系统总结了卫星导航天线相位中心的传统测量方法,即微波暗室远场检测法和基线测量法,简述了测量方法和程序,重点阐述了在微波暗室内由实测远场相位方向图确定天线相位中心的方法。对导航天线相位中心测量方法进行了比较和分析,指出了各自的优缺点和应用场合。为卫星导航天线相位中心测量提供了参考。     

移动通信与电控阵列天线

简要叙述了移动通信的方式和特点，移动通信的设备和应用。着重介绍了第三代移动通信对天线智能化的要求和目前已经开发并用于移动通信系统的几种电控阵列天线。     

一种毫米波相控阵雷达的天线单元

毫米波相控阵天线兼具有毫米波的优点与相控阵多功能等优势,并以其特有的技术特点,非常适合于小型化平台 的集成应用。本文提出一种具有宽扫描角的毫米波天线单元。在单元设计优化时,利用HFSS对其互耦影响和扫描盲角 效应进行了充足的考虑。天线单元组阵后,阵列辐射特性的实测结果与理论设计值具有很好的一致性。证明其非常适合 于一维、二维毫米波相控阵天线的组阵使用。     

基北斗导航阵列信号的模型构建及仿真

提出一种北斗卫星导航信号模型的构建方法和仿真平台,并使用MATLAB软件构建卫星导航阵列信号的系统模型,以均匀圆阵为研究阵型,分析其相干信号的模型和相位误差模型,并用功率倒置算法进行权值求解和阵列方向图的描绘,验证阵列信号构造的正确性,对阵列信号处理的抗干扰算法研究具有重要意义。     

导航星座对高轨特定目标导航方法

针对当前各种高轨飞行器对导航需求日益增强的情况,提出一种导航星座对高轨特定目标飞行器进行导航的方法。该方法需要在导航星座卫星配备全数字相控阵天线与指向可调的高增益导航天线。相控阵天线接收目标飞行器发射的用于波达方向(DOA)估计的信号,并对该信号的DOA进行估计,使距飞行器较近的多个导航星座卫星估计得到飞行器相对于自身的相对方向。以该方向为基础,导航卫星可以调节自身的高增益导航天线并使其指向特定目标飞行器,发送导航电文信息,从而使导航星座自主实现对高轨目标飞行器的导航任务。假定导航卫星相控阵天线装配于卫星对天面上,以此为基础对同步轨道的目标飞行器同导航星座各卫星相控阵天线的可见性进行了仿真分析,并在目标可见的基础上对二维DOA估计精确度进行了计算,验证了方法的可行性。     

一种基于阵列天线的联合检测信道估计新方法

本文研究了ＣＤＭＡ系统在采用阵列天线接收时进行多用户联合检测的信道估计算法。文中详细讨论了阵列天线分集增益对简化信道估计算法、结构和降低计算复杂度的原理和具体方法,分析了将阵列天线和多用户联合检测结合在一起时系统所具有的综合效能。仿真结果表明该算法是可行和有效的,为联合检测技术在三代系统中尽早实用化提供了参考。     

基于虚拟阵列扩展的卫星导航抗干扰算法研究

抗干扰天线是对抗压制式干扰的有效手段。但在某些场合下,由于安装平台孔径等因素限制了阵元的个数,使得能够抑制的干扰数量减少。针对上述问题,本文提出了一种基于虚拟阵列扩展的抗干扰抑制算法。该算法首先利用卫星导航信号的非圆特性对接收信号进行非圆扩展,然后对扩展后的数据进行干扰抑制处理,实现了在阵元数不变的条件下增加抗干扰数的目的。理论分析和计算机仿真证明了所提算法的有效性。     

相控阵天线指向误差分析

首先对相控阵天线的指向误差进行了概述,并对由相位误差引起的随机误差进行了分析。通过比较相控阵天线指向误差的测试结果与分析结果,确定了产生其系统误差和随机误差的主因。对型号批产时的质量控制具有一定指导作用。     

RFID基站天线与系统应用

针对RFID系统的应用特点,不同的应用领域所采用的天线也不同,应根据不同的读写范围、工作距离和天线的安装使用要求,来设计不同的基站天线方式。设计了工作在915MHz频段八木天线、螺旋天线、微带阵天线,并给出了仿真与测试结果。     

一种基于阵列天线的卫星导航欺骗干扰检测与抑制方法

提出了一种基于阵列天线的卫星导航欺骗干扰检测与抑制方法。利用真实卫星导航信号从上半球空间多个方向入射到阵列天线而欺骗干扰信号则是从同一方向入射到阵列天线的差异性进行干扰检测判决。首先,对阵列天线每个阵元单元通道接收信号进行多颗卫星并行解扩从处理;其次,利用解扩后的阵列数据对每颗卫星进行方位估计;再次,根据估计卫星来向数据的一致性进行干扰检测判决;最后,在判决存在欺骗干扰时利用欺骗干扰的方向信息重构协方差矩阵,采用自适应调零算法对欺骗干扰进行抑制。通过计算机仿真试验对所提方法的正确性和有效性进行了验证。     

自适应天线阵列在宽带CDMA上行链路接收机中的应用

本文提出了一种将自适应天线阵列与横向均衡器相结合。采用局部基于码片速率的信道估计和可变步长自适应算法的宽带CDMA上行链路空-时接收机结构。通过理论分析并结合CDMA2000标准上行链路的计算机仿真,证明这种空-时接收机在瑞利衰落信道下,具有较好的收敛性能和接收性能。