GNSS抗干扰技术：LCMV算法与FPGA-DSP实现

"这篇文章是2014年发表在《河北工业科学技术》期刊第31卷第3期的一篇工程技术论文，主要探讨了全球导航卫星系统（GNSS）在面对强信号干扰时如何运用改进的LCMV（最小化输出协方差算法）进行抗干扰处理。作者团队包括张秀清、安国臣和王晓君，他们来自河北科技大学信息科学与工程学院。文章通过理论推导、Matlab仿真和硬件设计三个方面，详细研究了LCMV算法在功率倒置天线阵列中的应用，旨在提高GNSS接收机的抗干扰性能。" 在GNSS系统中，卫星信号的强度通常非常微弱，这使得它们容易受到各种强信号干扰，如电磁噪声、建筑物反射等。为了解决这一问题，研究人员提出了一种基于功率倒置天线阵列的LCMV算法。LCMV算法是一种自适应滤波技术，其目标是通过调整天线阵列的权值，最小化期望信号方向之外的输出协方差，从而增强期望信号，降低干扰的影响。 在数学模型的基础上，论文对LCMV算法进行了理论推导，并进行了一定的改进，以消除矩阵求逆过程中可能产生的问题，增强了算法的稳定性和计算效率。通过Matlab仿真，这些理论成果得到了验证，仿真结果表明改进后的LCMV算法能有效地抑制干扰，提高信噪比，从而提升GNSS接收机的定位精度和可靠性。 为了将理论研究成果应用于实际，论文还提出了一个硬件设计方案，采用FPGA（现场可编程门阵列）与DSP（数字信号处理器）相结合的方式。FPGA用于完成射频信号的采集工作，负责前端信号处理，而DSP则承担后端的抗干扰处理任务，包括LCMV算法的具体实现。这种硬件架构能够实时处理高速数据流，同时兼顾处理能力和功耗，为GNSS抗干扰提供了实际可行的解决方案。 这篇论文深入研究了GNSS抗干扰问题，通过改进的LCMV算法和相应的硬件设计，为提高GNSS系统在复杂环境下的性能提供了一条有效的途径。其理论分析和仿真验证对于进一步提升GNSS接收机的抗干扰能力具有重要的理论和实践意义。