Метод синтеза амплитудно-фазового распределения гибридно-зеркальной антенны
Автор: Серенков В.И., Карцан И.Н., Дмитриев Д.Д.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 3 т.16, 2015 года.
Бесплатный доступ
Основной недостаток спутниковых радионавигационных систем - их низкая помехоустойчивость. Это обусловлено тем, что высота орбиты навигационных спутников составляет 20 000 км над уровнем Земли, и навигационный сигнал, поступающий со спутников, имеет крайне низкий уровень. Применяя методы оптимальной обработки сигналов, тем не менее удается проводить достаточно точные навигационные измерения. Однако в случае сложной электромагнитной обстановки навигационные сигналы легко подавляются помехами. Источниками помех могут быть системы связи, радиолокации и др. Особенно проблема подавления навигационных сигналов проявляется в районах аэропортов. В последние годы проблеме помехоустойчивости радионавигационной аппаратуры уделяется большое внимание. Предложен метод синтеза амплитудно-фазового распределения гибридно-зеркальной антенны, обеспечивающего формирование контурной зоны обслуживания и провалов диаграммы направленности (ДН) в направлении не менее чем на три источника помехового сигнала. Разработанный метод обеспечивает формирование провалов в диаграмме направленности до минус 45-50 дБ при снижении уровня полезного сигнала не более 1 дБ при угловом разносе сигнала и помехи не менее чем на 0,15 от ширины ДН в главном лепестке ДН. При положении помехи в направлении боковых лепестков снижение полезного сигнала не происходит. Кроме того, разработанный метод обеспечивает ускоренную адаптацию к помеховой обстановке, заключающуюся в выборе из предварительно рассчитанных вариантов амплитудного распределения антенной решетки наиболее близкого к оптимальному в основном лепестке диаграммы направленности. Время адаптации уменьшается на 25 % с учетом быстродействия современных фазовращателей, скорость работы которых сопоставима с временем работы адаптивных алгоритмов. Для ускорения расчета амплитудно-фазового распределения целевая функция была ограничена набором точек, задаваемых программно, что позволяет уменьшить время синтеза в 5 раз по сравнению с классическим градиентным методом.
Адаптивная антенная решетка, алгоритм адаптации, многолучевая антенна, гибридно-зеркальная антенна
Короткий адрес: https://sciup.org/148177468
IDR: 148177468
Список литературы Метод синтеза амплитудно-фазового распределения гибридно-зеркальной антенны
- Тяпкин В. Н., Дмитриев Д. Д., Першин А. С. Алгоритмы адаптации многолучевых антенн, построенных на базе гибридно-зеркальных антенн//журнал Сибирского федерального университета. Серия «Техника и технологии». 2013. Т. 6, № 7. С. 835-844.
- Джиган В. И., Плетнева И. Д. Линейно-ограниченная фильтрация сигналов в адаптивной антенной решетке для систем цифровой связи//Телекоммуникации. 2008. № 6. С. 2-9.
- Щесняк С. С., Попов М. П. Адаптивные антенны. СПб.: Изд-во Военной инженерно-космической академии имени А. Ф. Можайского, 1996. 612 с.
- Джиган В. И., Незлин Д. В. Градиентные алгоритмы в задачах дискретной фазовой адаптации антенных решеток//Радиотехника. 1991. № 5. С. 84-86.
- Джиган В. И. Многоканальные RLS-и быстрые RLS-алгоритмы адаптивной фильтрации//Успехи современной радиоэлектроники. 2004. № 11. С. 48-77.
- Benvenuto N., Cherubini G. Algorithms for communications systems and their applications. John Willey and Sons Ltd., 2003. 1285 p.
- Recursive least squares constant modulus algorithm for blind adaptive array/Y. Chen .//IEEE Trans. Signal Processing. 2004. Vol. 52, № 5. P. 1452-1456.
- Wang L.-K., Schulte M. J. Decimal floating-point division using Newton-Raphson iteration//Proceedings of the 15-th IEEE Intern. Conf. on Application-Specific Systems, Architectures and Processors. 2004. P. 84.
- Integrated GNSS attitude determination and positioning for direct geo-referencing/N. Nadarajah, J.-A. Paffenholz, P. J. G. Teunissen//Sensors (Switzerland). 2014. Vol. 14, iss. 7. P. 12715-12734.
- A new algorithm for GNSS precise positioning in constrained area/S. Carcanague //Institute of Navigation -International Technical Meeting -2011 (ITM 2011). 2011. Vol. 2. P. 737-745.
- Карцан И. Н., Карцан Р. В., Ефремова С. В. Подавление помех при использовании антенны интерферометра в НАП//Решетневские чтения: материалы XVII Междунар. науч.-техн. конф.: в 2 ч. Ч. 1. СибГАУ. Красноярск, 2013. С. 178-179.
- Эффективность радионавигационных систем/И. Н. Карцан //Вестник СибГАУ. 2013. № 3(49). С. 48-50.
- Способ настройки адаптивной фазированной антенной решетки навигационной аппаратуры потребителя ГЛОНАСС/В. Н. Тяпкин //Вестник СибГАУ. 2013. № 1 (47). С. 130-134.
- Адаптивные многолучевые антенны/Тяпкин В. Н. //Вестник СибГАУ. 2012. № 2(42). С. 106-109.
- Тяпкин В. Н., Лубкин И. А. Использование рекуррентных адаптивных алгоритмов для решения задачи подавления активно-шумовых помех в системах спутниковой связи//Вестник СибГАУ. 2010. № 2(28). С. 39-42. References
- Tyapkin V. N., Dmitriev D. D., Pershin A. S. . Jurnal Sibirskogo federalnogo universiteta. Seria: Tehnika i tehnologii. 2013, Vol. 6, No. 7,
- P. 835-844 (In Russ.).
- Dzhigan V. I., Pletneva I. D. . Telekommunikatsii. 2008, No. 6,
- P. 2-9 (In Russ.).
- Chesnyak S. S., Popov M. P. Adaptivnie antenni . SPb., 1996, P. 612.
- Dzhigan V. I., Nezlin D. V. . Radiotehnika. 1991, No. 5, P. 84-86 (In Russ.).
- Dzhigan V. I. . Uspehi sovremennoy radioelektroniki. 2004, No. 11, P. 48-77 (In Russ.).
- Benvenuto N., Cherubini G. Algorithms for communications systems and their applications. John Willey and Sons Ltd. 2003, 1285 p.
- Chen Y., Le-Ngoc T., Champagne B., Xu C. Recursive least squares constant modulus algorithm for blind adaptive array. IEEE Trans. Signal Processing. 2004, Vol. 52, No. 5, P. 1452-1456.
- Wang L.-K., Schulte M. J. Decimal floating-point division using Newton-Raphson iteration. Proceedings of the 15-th IEEE International Conference on Application-Specific Systems, Architectures and Processors. 2004, P. 84.
- Nadarajah N., Paffenholz J.-A., Teunissen P. J. G. Integrated GNSS attitude determination and positioning for direct geo-referencing. Sensors (Switzerland). July 2014, Vol. 14, Is. 7, 17, P. 12715-12734.
- Carcanague S., Julien O., Vigneau W., Macabiau C. A new algorithm for GNSS precise positioning in constrained area. Institute of Navigation -International Technical Meeting 2011, ITM 2011. 2011, Vol. 2, P. 737-745.
- Kartsan I. N., Kartsan R. V., Efremova S. V. . Materialy XVII mezhdunarod. nauch. konf. “Reshetnevskie chtenia” . Krasnoyarsk, 2013, vol. 1, No. 17, P. 178-179 (In Russ.).
- Kartsan I. N., Ohotkin K. G. . Vestnik SibGAU. 2013,
- No. 3(49), P. 48-50 (In Russ.).
- Tyapkin V. N., Dmitriev D. D. . Vestnik SibGAU. 2013, No. 1(47), P. 130-134 (In Russ.).
- Tyapkin V. N., Pershin A. S. . Vestnik SibGAU. 2012, No. 2(42), P. 106-109 (In Russ.).
- Tyapkin V. N., Lubkin I. A. . Vestnik SibGAU. 2010, No. 2(28), P. 39-42 (In Russ.).
