[发明专利]一种飞行器表面由等离子鞘产生的多径干扰分析方法

摘要

本发明公开的一种飞行器表面由等离子鞘产生的多径干扰分析方法，首先使用流场分布文件，输入导航信号的频率，方向，功率；采用MUSIC算法和解相关算法计算得到干扰信号。本发明基于解相干处理技术的MUSIC算法进行波达方向估计，适合于卫星导航系统中判定多径效应的影响大小的应用。并能估计出多径大小和来向，为去除多径影响提供支持。

主权项

一种飞行器表面由等离子鞘产生的多径干扰分析方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1：首先根据等离子体分布文件，设定导航信号的频率，方向，功率；步骤2：采用MUSIC算法和解相关算法计算得到干扰信号，具体按照以下步骤实施：输入需要预测的等离子体分布文件，使用FDTD数值仿真方法，将等离子体按输入文件分布在一定范围内，按照设定的导航信号的频率、方向、功率，为馈入的信号，在模拟的飞行器表面设置M个观测点，观测点之间的位置小于半个波长，通过FDTD数值方法计算出每个观测点，接收到的信号Xp，p是采样点的个数；把M元观测点分成若干个子阵，每个子阵的阵元数为m，信源个数为K，子阵数目p，则有M＝p+m‑1；取第一个子阵为参考阵，则第i个子阵接收数据为：Xif(k)=[xi,xi+1,...,xi-m+1]=AD(i-1)s(k)+ni(k),]]>其中Φ为相邻阵元间的相位差，于是对应于该子阵的协方差矩阵为：Rif=E[Xif(Xif)H]=AD(i-1)Rs(D(i-1))HAH+σ2Im=AD(i-1)RsD-(i-1)AH+σ2Im,]]>式中，Im为m阶单位阵，Rs为信号自相关矩阵，对所有子阵的协方差矩阵取均值，得到处理后的协方差矩阵，即：Rf=1pΣi=1pRif=A(1pΣi=1pD(i-1)RsD-(i-1))AH+σ2Im,]]>估计输入协方差矩阵为：R^x=Rf,]]>对协方差矩阵进行特征分解：R^xV=VΛ,]]>式中，Λ＝diag{λ0,…,λM‑1}，λ0≥…≥λM‑1为特征值，V＝[q0,…,qM‑1]是对应的特征向量所组成的矩阵；利用小特征值的重数L确定信号估计数：K^=M-L,]]>进而确定出噪声子空间Vn；计算MUSIC空间谱：P^MUSIC(θ)=aH(θ)a(θ)aH(θ)VnVnHa(θ),]]>式中，Vn＝[qK,…,qM‑1]；找出的个最大峰值，除了最大的峰值之外，得到其他多径干扰方向估计。