GNSS自适应天线相位中心评估方法

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1、GNSS自适应天线相位中心评估方法*收稿日期：2015-XX-XX基金项目：中国第二代卫星导航系统重大专项（GFZX0301020210）作者简介：李立勋（1985－），男，山西长治人，博士研究生，E-mail：lilixun1985@163.com；王飞雪（通信作者），男，教授，博士，博士生导师，E-mail：wangfeixue_nnc@163.com李立勋，庞晶，陈华明，王飞雪（国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073）摘要：自适应天线在波束形成过程中会引起了天线相位中心变化，这在高精度卫星

2、导航应用中是不可忽略的。由于自适应天线波束不断变化，传统的固定波束相位中心评估方法已经不可用。针对这一问题，提出了一种基于可用波束的自适应天线相位中心评估方法。该方法分为三步：首先设置天线的可用波束门限；其次，在干扰来向均匀分布下，得到天线可用波束门限内相位方向图集合；最后，利用最小二乘法对相位方向图集合进行拟合得到自适应天线的平均相位中心变化量。运用该方法对四种典型的四元阵相位中心进行了对比仿真，结果表明，本文的算法可以快速有效的对自适应天线相位中心性能进行评估。另外，通过设置适当的可用波束门限，可以提高自适应

3、天线的相位中心性能。本文算法的评估结果可以作为GNSS高精度自适应天线阵型选择依据。关键词：GNSS；自适应天线；可用波束率；平均相位中心偏移量；平均相位中心变化量中图分类号：TN911.72文献标志码：A文章编号：PhasecenterevaluationmethodinadaptiveGNSSantennaLILixun,PANGJing,CHENHuaming,WANGFeixue(CollegeofElectronicScienceandEngineering,NationalUniversityofDe

4、fenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Beamformingprocessingofadaptiveantennaintroduceschangeofantennaphasecenter.InhighprecisionGNSSapplications,thechangemustbeevaluated.Becauseoftheadjustablereceptionpattern,thecalibrationofthephasecentervariationsof

5、adaptiveantennaismorecomplexcomparedtothefixed-patternantennas.Inordertosolvetheproblem,aevaluatemethodbasedonavailabilitybeamofantennaarrayisproposed,themethodachievesthetargetinthreesteps.Firstly,itstartsbysettingtheavailabilitybeamthreshold.Secondly,phaseo

6、fantennabeamsinavailabilitybeamareasareobtainedwhenthedirectionofinterferencesignalisapseudorandomvaluesdrawnfromthestandarduniformdistribution.Finally,theaveragephasecentervariationsarecalculatedunderleastsquaresmethod.Themethodwasvalidatedbysimulationunderf

7、ourtypicalfour-elements-arrays.Theanalysisofsimulatedresultsindicatesthattheproposedmethodscanbeusedtoevaluatethephasecentercharactersofadaptiveantennaconveniently.What’smore,Inordertofulfilltheperformanceofhighprecisionforadaptiveantennaarray,achoiceistoredu

8、cetheavailabilitybeamthreshold.theresearchcanbeusedasaguidelineforchoiceofdistributionsofantennaelementsinhighprecisionGNSS.Keywords:GNSS;adaptiveantenna;availabilitybeamratio;averagephas