2025-08-05
是的,GNSS天线阵列完全可以实现抗干扰波束赋形,而且这正是当前高可靠卫星导航系统(如军事GNSS接收机、高精度自动驾驶终端、干扰环境下的航空定位)中广泛采用的核心技术之一。
什么是抗干扰波束赋形?
波束赋形(Beamforming)就是通过多根天线之间的相位与幅度控制,让接收阵列“主瓣”指向期望卫星信号,同时在干扰方向形成“零陷”或“低增益区域”,从而抑制干扰源。
这种方法称为 空间域干扰抑制(Spatial Filtering),与频域滤波、电磁屏蔽相比,可以在不损失目标信号的前提下压制干扰。
GNSS阵列实现抗干扰波束赋形的核心优势:
空间选择性强
单根天线无法区分信号来自哪个方向,而阵列能识别不同方向信号,实现“指哪儿收哪儿、不指哪儿不理”。
可形成多零陷
多个干扰源可同时压制,只要天线数量 ≥ 干扰源数 + 1,就能用空域滤波方式解决多点干扰。
实时自适应能力
通过如 LCMV、MVDR、Capon、LMS 等算法,阵列权重可随时调整,适应动态干扰环境。
无需影响信号频段或内容
与传统滤波器不同,波束赋形不改变GNSS信号频率,也不影响所接收的卫星数据内容。
如何实现波束赋形:基本原理
构建阵列结构
常见结构如:
线阵(Linear Array)
面阵(Planar Array)
圆阵(Circular Array)
采集多通道信号
每根天线接收信号后,送入多通道GNSS接收器或专用波束形成处理器。
计算加权系数(权重)
基于干扰方向或期望信号方向,动态求解权重 wiw_iwi,常用算法如:
LCMV(线性约束最小方差)
SMI(采样矩阵反演)
GSC(广义旁瓣消除)
自适应 LMS / RLS 等
进行加权合并
所有天线信号按权重叠加,输出结果中保留卫星信号,削弱干扰分量。