一种无乘法器的DLMS导航抗干扰算法设计
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资源说明:卫星导航信号具有发射功率弱、信号载波和码元易丢失等特点,很容易受到强信号的压制式干扰。采用自适应天线阵列对导航信号进行抗干扰处理,设计使用适合导航信号的功率倒置算法来实现抗干扰。提出了一种基于CORDIC算法的无乘法器结构的DLMS算法设计,CORDIC算法引入的流水线延迟适用于空时二维DLMS算法,延迟不会影响空时二维DLMS算法的收敛特性及估计误差。详细介绍了CORDIC乘法单元的设计、空时二维DLMS的相关参数的设计,在Simulink上完成了系统的仿真,最后给出了仿真结果,验证了设计的正确性和可行性。 【导航抗干扰技术】在现代卫星导航系统中,由于信号的微弱性和易损性,它们经常面临各种干扰,如压制式干扰。为了确保导航系统的可靠性和有效性,必须采取抗干扰措施。文中提出了一种基于功率倒置算法的抗干扰策略,这种策略尤其适用于导航信号的特性。 【功率倒置算法】功率倒置算法是一种基于线性约束最小方差(LCMV)准则的自适应算法,其目标是使自适应阵列的输出功率最小化。在卫星导航抗干扰中,由于干扰信号通常拥有远高于导航信号的能量,功率倒置算法能够有效地抑制两者,创建深陷的零点,从而降低干扰影响。 【空时二维自适应算法】相较于空域自适应算法,空时二维自适应算法增加了频率响应的灵活性,能更好地应对宽带干扰。它利用多个天线阵元的延时抽头来增强抗干扰能力。文中采用了空时二维功率倒置算法,以第一路天线信号为参考,通过LMS算法对其他支路信号加权求和,从而减小输出信号功率。 【无乘法器DLMS算法】在硬件实现LMS算法时,乘法器资源有限且昂贵。因此,提出了基于CORDIC算法的无乘法器结构的DLMS算法。CORDIC算法能够在不引入乘法器的情况下实现乘法操作,但其延迟可能影响算法性能。由于空时二维自适应算法具有较高的系统阶数,文中指出,CORDIC算法的延迟不会显著影响DLMS算法的收敛特性或估计误差。 【CORDIC算法】CORDIC算法是一种数字坐标旋转计算机算法,能够执行多种数学运算,包括乘法。在文中,它被用于实现DLMS算法的乘法单元。通过修改迭代方程并增加迭代级数,可以确保在16位位宽下的整数运算精度,同时,CORDIC算法的流水线设计提高了运算速度。 【系统仿真与验证】在Simulink平台上,对所提出的无乘法器DLMS算法进行了系统仿真,仿真结果验证了设计方案的正确性和可行性,表明这种方法在克服卫星导航干扰方面是有效且实用的。 本文详细介绍了针对卫星导航信号抗干扰的一种创新方法,即无乘法器的DLMS算法,该方法利用CORDIC算法优化了硬件资源,实现了高效的抗干扰性能。这一设计对于提高导航系统的稳健性和应对复杂电磁环境具有重要意义。
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