如何使用雙極化天線(xiàn)陣列緩解實(shí)際環(huán)境下的干擾

　　不同極化的天線(xiàn)陣列將空間和極化域的信號(hào)處理相結(jié)合，可以顯著提高接收機(jī)的抗干擾能力。極化。在日常用語(yǔ)中，“極化” 指將兩個(gè)群體按照截然不同的觀點(diǎn)或信仰分為兩組，但在物理和電氣工程領(lǐng)域，這個(gè)詞有另外一層含義，即用來(lái)描述電磁波的特性。電磁波，無(wú)論光波還是無(wú)線(xiàn)電波，都存在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的相互垂直振動(dòng)，并沿傳播方向移動(dòng)。如果電場(chǎng)（相應(yīng)地磁場(chǎng)）在一個(gè)特定的非變化平面內(nèi)振動(dòng)，我們就說(shuō)波是線(xiàn)性極化的。在地面無(wú)線(xiàn)電通信中，信號(hào)通常以線(xiàn)性極化波的形式進(jìn)行傳輸。同時(shí)，電場(chǎng)在垂直方向或水平方向上振動(dòng)。如果電場(chǎng)和磁場(chǎng)的振動(dòng)平面隨著信號(hào)傳播均勻旋轉(zhuǎn)，會(huì)出現(xiàn)圓極化的情況。因?yàn)樾D(zhuǎn)的方向可以是順時(shí)針或逆時(shí)針的，所以我們可以接收到分別沿左、右手指彎曲方向的左圓極化（LHCP）和右圓極化（RHCP）信號(hào)。圓極化通常用于中低地球軌道衛(wèi)星，如 GNSS衛(wèi)星的信號(hào)，其發(fā)射和接收天線(xiàn)的相對(duì)方位是不固定的。 GNSS接收天線(xiàn)并不完美，特別是對(duì)于直接視距低仰角信號(hào)而言。LHCP主天線(xiàn)可以捕獲RHCP信號(hào)中的大部分能量，并在視距信號(hào)消失或極為微弱的時(shí)候?qū)Ψ瓷湫盘?hào)做出強(qiáng)烈的反應(yīng)。因此，在極端情況下使用雙極化天線(xiàn)可以提高定位能力。此外，由于干擾信號(hào)可以是任意極化的，具有波束形成能力的雙極化天線(xiàn)能更好地分離和削弱這種干擾。對(duì)于GNSS的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，從生命安全到執(zhí)法、交通、通信、金融等關(guān)鍵領(lǐng)域的信號(hào)干擾都是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。在這些關(guān)鍵性應(yīng)用中，即使以增加成本和系統(tǒng)的復(fù)雜性為代價(jià)，也要保證GNSS接收機(jī)最低水平的可靠性和魯棒性。為滿(mǎn)足這些需求，一些制造商和研究機(jī)構(gòu)已開(kāi)始研發(fā)具備抗干擾功能的GNSS接收機(jī)。本文中，我們提議采取一種新的干擾抑制法，通過(guò)配置具有不同極化天線(xiàn)陣列的GNSS接收機(jī)，以一種新的方式將空間和極化域的信號(hào)處理結(jié)合起來(lái)，并將現(xiàn)有的兩步盲自適應(yīng)波束形成算法擴(kuò)展到包含極化域的新算法，在德國(guó)Julich附近的Aldenhoven 汽車(chē)測(cè)試中心進(jìn)行了一次測(cè)試，并利用從該測(cè)試中收集到的數(shù)據(jù)對(duì)新算法進(jìn)行了評(píng)估。我們使用了不同的干擾源，包括被稱(chēng)為個(gè)人隱私裝置（PPDS）的低成本干擾器，在真實(shí)場(chǎng)景中驗(yàn)證干擾抑制方面的顯著成效。測(cè)試結(jié)果表明，與普通的SP法相比，使用DP法時(shí)，接收機(jī)的抗干擾性能有了顯著提升。