专利名称：一种卫星导航多波束形成的方法
技术领域：
本发明涉及卫星导航发射设备的多波束形成方法，尤其涉及基于阵列天线的卫星导航发射设备的波束形成的方法。
背景技术：
目前，阵列信号处理已经应用到了通信、雷达、声纳等系统中，具有处理灵活、抗干扰能力强等特点，波束形成方法是阵列信号处理中的一个重要技术。波束形成方法就是计算一组权值，阵列天线根据这组权值可以产生空间指向的波束，在设定的方向上形成主波束，接收到用户信号。对于发射设备来说，数字多波束形成的过程是:首先计算出多波束权值，根据权值在基带信号上进行数字多波束合成，基带信号D/A变换成模拟信号，经上变频变换成射频信号后，通过天线将信号辐射出去，在空间形成多波束。在波束权值计算过程中，不但要保证波束的相位中心稳定，还要减少波束之间的相互影响。目前，波束形成方法可以分为直接波束形成方法和自适应波束形成方法。直接波束形成方法就是根据所需的波束指向、旁瓣、零点位置等特性计算权值；自适应波束形成方法就是根据天线接收到的信号和一定的权值计算准则形成权值，常用的权值计算准则有最小均方误差(MMSE)准则、最大信号与干扰噪声比(SINR)准则、最小而乘(LS)准则等。在卫星导航设备中，天线相位中心是其中很重要的一个指标参数，在发射、接收卫星导航信号时，希 望天线相位中心保持恒定，如果忽略天线相位中心对卫星导航定位有一定的影响。在多波束形成过程中，每个波束承载一个目标的传输信息，多个波束能够同时对多个目标进行信息传输，但同时多个波束之间也存在一定相互影响。现有的多波束形成方法的主要问题是:在权值计算过程中，没有保证天线相位中心不变的约束条件，没有减少波束之间相互影响。

发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足而提供一种应用于卫星导航接收设备的波束形成方法。本发明方法实现简单，能够避免权值影响天线相位中心，也能够减少波束之间的相互影响，可以在此基础上形成相应的软件和硬件实现。本发明的目的是这样实现的，一种卫星导航多波束形成的方法，计算得到一组权值，把权值与发射阵列天线各通道的信号进行复加权处理，实现发射信号的空间合成，产生多个波束，能够同时与多个目标进行通信和测量，其特征在于包括步骤:①确定期望的阵列天线相位中心的相位值为φ ;②在权值求解过程中加入天线相位中心约束条件和波束间干扰抑制约束条件，计算得到的一组权值；③权值输出。
其中，步骤②中在权值求解过程中加入天线相位中心约束条件和波束间干扰抑制约束条件为:
权利要求
1.一种卫星导航多波束形成的方法，计算得到一组权值，把权值与发射阵列天线各通道的信号进行复加权处理，实现发射信号的空间合成，产生多个波束，能够同时与多个目标进行通信和测量，其特征在于包括步骤: ①确定期望的阵列天线相位中心的相位值为Φ; ②在权值求解过程中加入天线相位中心约束条件和波束间干扰抑制约束条件，计算得到的一组权值； ③权值输出。
2.根据权利要求1所述的一种卫星导航多波束形成的方法，其特征在于步骤②中在权值求解过程中加入天线相位中心约束条件和波束间干扰抑制约束条件为:
3.根据权利要求1所述的一种卫星导航多波束形成的方法，其特征在于步骤③中在权值输出时，根据阵元的损坏情况，在权值输出时修正权值，使得在期望波束指向上天线相位中心保持恒定为Φ，则阵元权值为
全文摘要
本发明公开了一种卫星导航多波束形成的方法，它涉及基于阵列天线的卫星导航发射设备的多波束形成的方法，所述方法包括一、确定期望天线相位中心的相位值；二、在权值求解过程中加入保证天线相位中心恒定的约束条件和波束间干扰抑制的约束条件；三、在权值输出前，应根据阵元的损坏情况对天线相位中心进行修正。通过本发明可以保证天线相位中心的恒定，并保证波束间干扰最小，并具有简单实用的优点。
文档编号G01S19/02GK103248412SQ20131012375
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者魏海涛, 叶红军, 郑晓冬, 尹继凯, 李隽 , 张金涛 申请人:中国电子科技集团公司第五十四研究所