块Toeplitz矩阵低复杂度求逆的卫星导航空时抗干扰算法-论文.pdf

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1、第37卷第3期国防科技大学学报V01．37No．32015年6月JOURNALOFN!!垦垦墨!望垦垦曼垦旦Jun．2015doi：10．1

2、887／j．cn．201503004块Toeplitz矩阵低复杂度求逆的卫星导航空时抗干扰算法吴舜晓，黄仰博，聂俊伟，欧钢(国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073)摘要：采样协方差矩阵求逆是空时抗干扰算法的基本运算单元，但由于其运算量随时域抽头个数急剧增长，直接限制了空时抗干扰技术在卫星导航接收机中的应用。针对该问题，提出了基于块Toeplitz矩阵快速求逆的空时抗干扰方法。通过采用新的协方差矩阵近似计算方法，使得该矩

3、阵同时为块Toeplitz矩阵与Hermite矩阵，并运用块Toeplitz矩阵的快速求逆算法，将时域抽头个数为K的计算复杂度从O[]降至D[]。理论分析和仿真结果表明，在阵元数为4、时域抽头为l5的典型情况下，相比现有矩阵求逆方法，该算法的抗干扰性能损耗小于ldB，但计算量可降低约2／3。关键词：采样协方差矩阵求逆；块Toeplitz矩阵；空时自适应处理；抗干扰天线阵列；全球卫星导航系统中图分类号：TN967．1文献标志码：A文章编号：1001—2486(2015)O3—021—07AGNSSspace-timeanti-jammingalgorithmwithlowc

4、omplexityblockToeplitzmatrixinversionWUShunxiao，HUANGYangbo，N1EJunwei，OU(CollegeofElectronicScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China)Abstract：Samplecovariancematrixinversionwasabasicoperationunitintherealizationofspace—timeanti-jammingalgorithm，andi

5、tscomputationloadgrewrapidlywiththeincreasingnumberoftimetaps，whichdirectlyrestrictedtheapplicationofspace-timeanti-jammingtechniqueinGNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem)receiver．Aimingatthisproblem，flspace—timeanti-jammingalgorithmbasedonblockToeplitzinversionwasadoptedintoanti~ammingpr

6、ocessing．Byimprovingtheestimationmethodofthecovariancematrix，thealgorithmgotasamplecovariancematrixbothintheformofblockToeplitzmatrixandHermitematrix，andthenthefastblockToeplitzinversionalgorithmwasappliedtoreducetheinversioncomplexityofcovariancematrixofKtapsfrom0[K]toO[K]．Theoreticalana

7、lysisandsimulationresultsshowthatwhencomparingwiththetraditionalalgorithmundertheconditionof4antennaelementsand15taps，theanti-jammingperformancecostoftheproposedalgorithmislessthan1dB，anditscomputationloadreductionisabout2／3timesofthetraditionalalgorithm．Keywords：samplecovariancematrixinv

8、ersion；blockToeplitzmatrix；space—timeadaptiveprocessing；anti-jammingantennaarray；globalnavigationsatellitesystem卫星导航信号到达地面时非常微弱，极易受更好地抑制干扰和增强有用信号的效果J。设到有意或无意干扰，军用接收机系统和航空应用阵元个数为Ⅳ，每个阵元后的抽头个数为，则对系统通常采用自适应天线阵技术来提高其抗干扰于功率倒置、最大信干噪比等常用空时自适应处能力⋯。为同时利用空域与时域自由度，抗干扰理准则，直接全精度求