CN105589080A - 一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的装置及其抗干扰方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于卫星导航接收机抗干扰研究领域,具体涉及一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的装置及其抗干扰方法。本发明包括阵列天线模块、射频通道模块、A/D转换器模块、数字下变频模块、记忆矩阵计算模块、记忆矩阵准求逆模块、数字波束形成模块、数字上变频模块、D/A转换器模块。本发明提出了一种记忆矩阵准求逆的算法，并利用浮点数运算，提高了运算速度、精度，权值更精确，提高信干噪比；本发明可以在干扰源的干扰信号类型、干扰信号强度、干扰信号方位发生变化时，快速自适应计算出权值，抑制干扰信号。

Description

一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的装置及其抗干扰方法

技术领域

本发明属于卫星导航接收机抗干扰研究领域,具体涉及一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的装置及其抗干扰方法。

背景技术

20世纪60年代，导航技术出现了重大的突破，卫星导航作为一项非常重要的导航技术开始逐渐应用于民用和军事领域。卫星导航系统是一种全新的星基无线电导航系统，它不仅具有全球性、全天候和连续的紧密三维定位能力，而且能实时地对军民各种运动载体的速度、姿态进行精确测定以及精确授时。

在民用方面，广泛应用于海洋、陆地和空中运输的导航。在军事应用方面，卫星导航同样得到了全方位应用，从根本上解决了空中、陆地和海上各种军事运载体、武器的定位和导航问题。可见卫星导航系统己成为重要的军事民用基础设施，谁掌握这种技术和能力，谁就在军事、外交和经济领域拥有主动权，这也引起了所有大国的关注和重视。

目前，全球导航卫星系统，主要包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的GALILEO、中国的北斗等系统。到目前为止，只有美国的GPS和俄罗斯GLONASS的具有全球定位导航的能力，欧洲的GALILEO系统正处于部署星座阶段。中国的北斗系统第一代已经建成，目前正处于第二代星座的部署阶段。

卫星导航系统作为一个功能强大的军事传感系统，已成为天战、电子战、远程作战、导弹战、信息战的重要武器，并且敌我双方对控制导航作战权的斗争将发展成为导航战。卫星导航在军事领域应用广泛，但作为军事战术应用，有一个明显的缺点，那就是到达地面的信号弱、容易受到干扰。特别是敌方施加有意干扰时，普通卫星接收机将完全失锁而无法接收导航定位信号，这对于军事设备来说是致命的，为了使卫星导航接收机稳定可靠地工作，需要增强它的抗干扰能力。

自适应阵列处理是阵列信号处理的一项重要组成部分，走过了近半个世纪的发展历程，在雷达、通信、声纳、导航、语音信号处理、地震勘探及生物医学等领域引起了广泛的重视和研究兴趣。将阵列天线和自适应算法结合，能够方便地进行方向图控制，自适应地抑制未知来向的干扰。抗干扰技术可以按接收机天线所使用阵元数的不同，分为单阵元抗干扰技术和多阵元抗干扰技术。单阵元抗干扰技术包括时域滤波、频域滤波、时频域滤波；多阵元抗干扰技术主要包括空域滤波和空时自适应抗干扰。

时域滤波是在时域内利用信号特征滤除干扰，能够抑制窄带噪音干扰、连续波干扰，还能够解决回波消除问题。频域滤波将接收信号通过快速傅里叶变换转换至频域，利用干扰在频域的聚集特性检测干扰，调整陷波位置将干扰对应的谱线置零或衰减，再将处理后的频域分量反变换回时域，完成干扰抑制。时频域滤波通过选择适当的时频分析工具对接收信号进行变换，利用信号与干扰在时频平面上的不同分布特性，在时频域内进行干扰抑制处理。

空域滤波是阵列信号处理的重要研究方向之一，是目前应用最为广泛的卫星导航抗干扰技术。它以天线阵列为依托，利用天线阵列各阵元的加权系数形成空域滤波器，并根据输入信号的变化采用自适应算法实时调整天线阵元的加权系数，从而在天线方向图中形成对准干扰方向的零陷，抑制干扰。空域滤波抗干扰技术包括零陷形成和波束形成，可以滤除的干扰个数等于天线阵元数减1。空时二维处理的基本思想是在不增加阵元的前提下，通过在各阵元后增加延时抽头，将一维的空域滤波推广到时间与空间的二维域中，形成空时二维的处理结构。

基于单阵元的时域和频域抗干扰技术具有实现简单、价格低廉的优势，其不足之处是缺少在空域对信号和干扰的区分，无法应付多个窄带干扰或宽带干扰。基于阵列的空时自适应抗干扰技术具有较高的自由度，能够抑制宽带干扰，但其抗干扰性能的提高是以增加计算复杂度为代价换取的，在一定程度上限制了空时自适应在实际中的应用。基于阵列的空域滤波干扰抑制技术具有灵活的波束控制、较高的信号处理增益、较强的抗干扰能力和良好的空间分辨能力，而且实现比较简单，计算量小，现己成为提高卫星导航抗干扰能力的主要方法。

由于近年来计算机的发展与普及，矩阵运算因涉及到解决现代工程技术中的各种问题使得它的重要性随着越来越广泛的应用渐渐凸显，这是因为用矩阵理论和方法来解决现代工程技术中的各种问题,不仅表述简洁,便于进行研究,而且具有适合计算机处理的特点。矩阵运算如矩阵分解、矩阵求逆等,在简化和解决很多问题上是关键环节。如求解代数线性方程,分析综合线性电路系统,以及参数优化等,都涉及到了矩阵运算。

在矩阵运算中,涉及大量乘累加操作,由此带来的“位增长”率使每一级运算的最大值可能会逐级加倍但是这样的增长率并不是每一级都会持续发生。同时因为涉及了较多的除法运算，对于尾数的精度要求较大，需要较多的尾数位数来保证精度。因此如果不精心地规划设计,这些值就会溢出,并且会因为精度不够而无法使用。而利用浮点运算就可以克服这些问题,因为它具有极大的动态范围而不会发生溢出,还因为它可以自动地缩放,无需担心数值会溢出或者当算法需要缩放时会丢失尾数位的问题。随着信息应用领域对数据运算精度的高要求和大范围，使得浮点数运算在众多领域中都有着广泛的应用。

如在阵列的空域滤波干扰抑制技术中，很多精确计算权系数的部分都要涉及到矩阵求逆，但由于此算法实现具有较大的复杂性，在很多情况下都通过使用最小均方算法、最小二乘算法求得近似的权系数，损失了运算精度，干扰抑制性能较差，因此在FPGA并行和高速的特点下，使用浮点数进行矩阵求逆，可以保持运算的精度，也保证实现快速的矩阵求逆运算，提升干扰抑制性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有卫星导航接收机抗干扰的不足，重点要解决矩阵求逆运算量大不利于工程实现和运算精度导致的权值估计不精确,抗干扰效果较差的技术问题，实现对采样数据的快速、高精度处理，达到较好的抗干扰效果的基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的装置。

本发明的目的还在于提供一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的装置，包括阵列天线模块、射频通道模块、A/D转换器模块、数字下变频模块、记忆矩阵计算模块、记忆矩阵准求逆模块、数字波束形成模块、数字上变频模块、D/A转换器模块：

所述阵列天线模块用来接收空中同一时刻的卫星导航信号；

所述射频通道模块将使卫星导航信号频谱从射频搬移到模拟中频；

所述数字下变频模块将数字中频信号，转换为正交的包括I，Q两路的数字基带信号；

所述记忆矩阵计算模块求出数字基带信号的记忆矩阵R_xx；

所述记忆矩阵准求逆模块对记忆矩阵进行准求逆，计算出一组权值，所述装置还包括：定点浮点相互转换模块、浮点数运算模块、浮点数大小比较模块、时序控制模块；

所述定点浮点相互转换模块用于将信号的定点数转为浮点数和将浮点数转为定点数；

所述浮点数运算模块用于对记忆矩阵中的数据进行浮点数的加减乘运算，还包括：浮点加/减模块、浮点乘法器模块；

所述浮点加/减模块，完成浮点数的加和减的运算；

所述浮点乘法器模块，完成浮点数的乘法运算；

所述浮点数大小比较模块用于将权值中的复数信号的实部虚部分解为独立的实数，判断比较出实数的绝对值在数值上最大的数；

所述的时序控制模块是用于控制定点浮点相互转换模块、浮点数运算模块和浮点数大小比较模块流水线工作的有序运行；

所述数字波束形成模块，利用权值对阵列天线接收的导航信号进行滤波,得到抗干扰后的估计信号；

所述数字上变频模块将抗干扰后的数字基带信号转变为数字中频信号；

所述D/A转换器模块，将数字中频信号转变为模拟中频信号，输出到卫星导航接收机。

一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的方法，包括如下步骤：阵列天线接收到空中的卫星导航信号；根据所述卫星导航信号输出至抗干扰处理器，滤波得到抗干扰后的卫星导航信号；所述阵列天线接收到空中的卫星导航信号，通过阵列天线获取空中同一时刻的卫星导航信号；所述卫星导航抗干扰处理器，将记忆矩阵准求逆算法在FPGA内实现，自适应计算出权值，利用权值对导航信号进行滤波,得到抗干扰后的导航信号，将抗干扰后的信号输出至卫星导航接收机。

具体包括如下步骤：

步骤1，四阵元阵列天线接收到的导航信号，经射频通道，将导航信号频谱从射频搬移到模拟中频；

步骤2，经A/D转换器对数据进行带通采样，将模拟中频信号转变为数字中频信号

步骤3，经数字下变频，将实数的数字中频信号转变为复数的数字基带信号；

步骤4，复数的数字基带信号与其共轭转置信号相乘，求出记忆矩阵R_xx；

步骤5，针对求出的记忆矩阵利用矩阵准求逆的方法，求出一组权值W_opt；

步骤6，针对步骤5记忆协方差矩阵准求逆进行如下子步骤的操作：

步骤6.1，利用定点浮点转换模块将记忆协方差矩阵由定点数转化为浮点数表示；

步骤6.2，将4×4维的记忆协方差矩阵表达为其中，

步骤6.3，在时序控制模块的控制信号下，浮点数运算模块按照矩阵准求逆公式其中，|·|表示模，·^*表示伴随矩阵，依次进行矩阵的浮点加、浮点减、浮点乘运算，求出一组权值W；

步骤6.4，将权值输入到浮点数大小比较模块，权值的复数数据进行实部虚部分拆为实数，取实数的绝对值，进行浮点数大小比较，找出绝对值最大数，作为权值归一化的基数W_max，得出归一化后的权值W_opt＝W/W_max；

步骤6.5，利用定点浮点转换模块将权值W_opt由浮点数转化为定点数表示；

步骤7，将求出的权值W_opt输入到数字波束形成模块对阵列天线接收的导航信号进行滤波，得到抗干扰后的信号；

步骤8，将抗干扰后的数字复基带信号转变为数字中频信号，数字中频信号在经D/A转换器转变为模拟中频信号，输出到卫星导航接收机进行导航信息的捕获、跟踪、定位解算。

本发明的有益效果在于：

1、本发明提出了一种记忆矩阵准求逆的算法，并利用浮点数运算，提高了运算速度、精度，权值更精确，提高信干噪比；

2、本发明可以在干扰源的干扰信号类型、干扰信号强度、干扰信号方位发生变化时，快速自适应计算出权值，抑制干扰信号。

附图说明

图1为卫星导航自适应抗干扰处理器内部结构图；

图2为卫星导航自适应抗干扰处理器各模块信号流向图；

图3为记忆矩阵准求逆结构图；

图4为浮点数大小比较模块结构图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

本发明公开了一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的方法及装置。它涉及本发明提出的的记忆矩阵准求逆算法的FPGA实现方案。本发明包括天线阵列模块、射频通道模块、A/D转换器模块、数字下变频模块、记忆矩阵计算模块、记忆矩阵准求逆模块、数字波束形成模块、数字上变频模块、D/A转换器模块。所述矩阵准求逆模块包括，定点浮点相互转换模块、浮点数运算模块、浮点数大小比较模块和时序控制模块。本发明将记忆矩阵准求逆的算法用易于硬件实现、并可提高算法精度的浮点数来处理导航信号，具有实时性好、稳态性好、抗干扰效果好的性能。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案予以解决的：

本申请实施例的第一方面提供了一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的方法，所述方法包括：阵列天线接收到空中的卫星导航信号；根据所述卫星导航信号输出至抗干扰处理器，滤波得到抗干扰后的卫星导航信号。

第二方面，本申请实施例还提供了一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的装置，所述装置包括：

阵列天线模块，通过阵列天线获取空中同一时刻的卫星导航信号。

射频通道模块，阵列天线接收到导航信号，经过射频通道，信号频谱从射频搬移到模拟中频，射频通道只是信号通路，信号经过射频通道没有发生性质变化。

A/D转换器模块，模拟中频信号传输至A/D转换器，转变为数字中频信号。

数字下变频模块，通过数字正交采样，在经低通滤波器，将实数的数字中频信号转变为包括I路和Q路的复数的数字基带信号。

记忆矩阵计算模块，将每一个时钟输入的复数数字基带信号与其共轭转置相乘，得到协方差矩阵R，累计至2048个时钟得到记忆矩阵为R_xx。

记忆矩阵准求逆模块，利用本发明的矩阵准求逆方法，计算出权值W_opt，本发明的矩阵准求逆算法，包括如下子模块：

(1)定点浮点相互转换模块，由于矩阵准求逆模块输入与输出都是定点整数，因此本发明在输入端设计了定点数转浮点数，输出端设计了浮点数转定点数两个子模块，并且浮点数都是使用原码的形式表示。本发明采用32位浮点数制，32位浮点数可以表示的范围为±3.40282×10＾38(1.1111...1×2＾127)，32位浮点数的标准格式，包括三个部分：1个符号位，8个指数位，23个尾数位。

(2)浮点数运算模块，主要在时序控制模块的有序控制下完成定点浮点相互转换，及浮点数科学计算的基本运算，它包括浮点加/减模块、浮点乘法器模块，各个子模块的内部结构：

(2.1)浮点加/减模块，浮点数的加/减就相当于是科学计数法表示的数相加/减的过程，必须要以指数位相同为前提才可进行运算，所以在浮点数进行相加/减之前必须要先对阶后再进行运算。完成对阶操作后，把两个数据的尾数位进行相加/减，若两数的符号位相同,则运算结果的符号位与原数的符号位相同,对两数的尾数执行“加”操作；若两数的符号位不同,则运算结果的符号位与较大的操作数符号位相同,两数的尾数执行“减”操作。同时为了保护精度，防止精度流失，设计中对保留的23位尾数的下一位进行判定，如果为1，则进位尾数加1，如果为0，则尾数不变。然后根据两浮点数加减之后尾数值的大小对指数位进行调整。最后将符号位、指数位和尾数位连接起来组成结果浮点数,完成加/减法操作。

(2.3)浮点乘法器模块，浮点乘法运算共完成以下三个处理：符号位操作，指数位加运算操作，尾数相乘运算操作；符号位由两个待运算数据符号位异或所得；指数位由两数指数位相加并减去一个偏移位可得；尾数运算由两数尾数位相乘，选取相乘后尾数的前23位作为尾数，使用四舍五入保护浮点数的精度，对保留的23位尾数的下一位进行判定，如果为1则进位，尾数加1，如果为0，则无操作；最后将符号位、指数位和尾数位连接起来组成结果浮点数,完成乘法的操作。

(3)浮点数大小比较模块，将计算出的权值的复数实部、虚部分开，用实数表示，然后比较分解出的实数的绝对值大小，选择出一个最大的实数，作为权值归一化处理的基数。

(4)时序控制模块，主要控制流水线处理矩阵求逆运算中定点浮点相互转换模块，浮点数运算模块和浮点数大小比较模块中的有限状态机有序运行。

数字波束形成模块，对阵列天线接收的导航信号进行滤波处理，以达到使阵列方向图在干扰方向形成很深的零陷，并估计出抗干扰后信号。

数字上变频模块，把估计出的抗干扰后信号，从数字基带信号搬移到数字中频信号。

D/A转换器模块，将数字中频信号经D/A转换器，转变为模拟中频信号，输出至卫星导航接收机。

天线阵列用于接收空中导航信号，处在不同位置的每个天线单元都将接收到卫星传来的导航信号，把各个天线单元接收到的导航信号加权叠加，可以估计出期望的有用信号。设第i个天线单元接收到的信号为x_i，对应阵元的加权系数为W_i，则天线阵列的输出为式中：W_opt为天线阵列的权矢量，x＝[x₁,x₂,...,x_i]^T为天线阵列的输入信号矢量。利用卫星导航抗干扰处理器估计出精确的权值W_opt，达到抗干扰，本发明使用的是记忆矩阵准求逆的算法。记忆矩阵准求逆的算法，它通过计算分析某一段时间内所接收到的信号数据，估计其记忆矩阵，分析接收数据和参考信号。在本申请实施例中，其详细的步骤如下：

在本申请实施例中，本发明采用四阵元阵列天线从空中接收导航信号，然后将导航信号传输至射频通道，在射频通道经预选滤波器，低噪声放大器，镜频抑制滤波器，本地振荡器，混频器，中频放大器，自动增益放大器等处理，使导航信号的频谱从射频搬移到模拟中频，而导航信号其他性质没有发生变化。

将4路模拟中频信号传输至4个A/D转换器，在本申请实施例中，由于经过频谱搬移，射频搬移到模拟中频频率为46.52MHz，而采样时钟为62MHz，因此A/D转换器对数据进行带通采样，将模拟中频信号转变为数字中频信号。

将数字中频信号传输至数字下变频模块，利用数字正交采样，在经过低通滤波器，将实数的数字中频信号x＝[x₁,x₂,x₃,x₄]^T转换为正交的包含I路和Q路的复数的数字基带信号x＝[x₁I+x₁Q×j,x₂I+x₂Q×j,x₃I+x₃Q×j,x₄I+x₄Q×j]^T。

将数字基带信号x传输至记忆矩阵计算模块，首先将每一个时钟输入的4路复数数字基带信号的矩阵共轭转置，得到x^H，在将原信号的矩阵x与它的共轭转置矩阵x^H相乘，假设第一个时钟得到一个4×4的协方差矩阵R₁＝x×x^H，然后根据记忆矩阵公式在将每一个时钟计算得到的协方差矩阵迭代记忆至第2048个时钟，最后得到记忆矩阵R_xx＝R₂₀₄₉，此时n＝0，重新记忆新的矩阵。由此将数字基带信号x＝[x₁I+x₁Q×j,x₂I+x₂Q×j,x₃I+x₃Q×j,x₄I+x₄Q×j]^T传输至记忆矩阵计算模块，计算得到记忆矩阵

将计算得到的记忆矩阵R_xx传输至记忆矩阵准求逆模块，进行求权值W_opt的运算，为实现上述目的,本发明在实施例中使用浮点数进行矩阵求逆,包括如下具体步骤：

(1)将记忆矩阵R_xx中用定点数表示的数据，经过定点浮点相互转换模块，由浮点数表示；

(2)在FPGA实际实施计算中，本发明将4×4的记忆矩阵R_xx表达为矩阵其中 以子记忆矩阵A为基准，记忆矩阵Rxx的逆矩阵Rxx-1用准求逆公式计算为

其中，|·|表示模，·^*表示伴随矩阵，c为比例常数；

(3)由矩阵的准求逆的公式可知，需要求矩阵A的模|A|、伴随矩阵A^*，先将传输至所述浮点数运算模块中进行2×2矩阵的浮点数矩阵求模运算，在时序控制模块的有序控制下，调用浮点乘法器模块完成R₁₁×R₂₂和R₁₂×R₂₁，浮点减法器模块完成R₁₁×R₂₂-R₁₂×R₂₁，求出|A|＝R₁₁×R₂₂-R₁₂×R₂₁，同时伴随矩阵

(4)将|A|，A^*，B，C，D传输至所述浮点数运算模块中，在时序控制模块的有序控制下，调用浮点乘法器模块完成相乘得到D|A|，CA^*B，CA^*，A^*B；

(5)将D|A|，CA^*B传输至所述浮点数运算模块中，在时序控制模块的有序控制下，调用浮点减法器模块完成矩阵相减得到D|A|-CA^*B；

(6)将D|A|-CA^*B传输至所述浮点数运算模块中进行2×2的浮点数矩阵求模，在时序控制模块的有序控制下，调用浮点乘法器模块，浮点减法器模块，重复步骤(3)，求出|(D|A|-CA^*B)|，(D|A|-CA^*B)^*；

(7)将|(D|A|-CA^*B)|，(D|A|-CA^*B)^*，CA^*，A^*B，|A|，A^*传输至所述浮点数运算模块中，在时序控制模块的有序控制下，调用浮点乘法器模块完成浮点相乘求出|(D|A|-CA^*B)|×A^*×|A|，A^*×B×(D|A|-CA^*B)^*×C×A^*，|A|×(D|A|-CA^*B)^*×C×A^*，|A|×A^*×B×(D|A|-CA^*B)^*，|A|²×(D|A|-CA^*B)^*；

(8)将|(D|A|-CA^*B)|×A^*×|A|，A^*×B×(D|A|-CA^*B)^*×C×A^*送入所述浮点数运算模块中，在时序控制模块的有序控制下，调用浮点加法器模块完成浮点矩阵相加求出|(D|A|-CA^*B)|×A^*×|A|+A^*×B×(D|A|-CA^*B)^*×C×A^*；

(9)在所述浮点数运算模块求出准求逆值则权值

(10)将权值W，传输至所述的浮点数大小比较模块，将4组复数权值W＝[W1I+W1Q×jW2I+W2Q×jW3I+W3Q×jW4I+W4Q×j]^T，分解成8组独立的实数W1I，W1Q，W2I，W2Q，W3I，W3Q，W4I，W4Q，取这些实数的绝对值，求出数值上最大的值W_max，得出所需要的权值W_opt＝W/W_max；

将权值W_opt传输至波束形成模块，利用y＝W_opt ^H×X，得到抗干扰后的信号，即估计出有用的期望信号y；

将抗干扰处理后的信号传输至数字上变频模块，在数字上变频模块完成数字基带信号转变到数字中频信号，在经16位D/A转换为模拟中频信号，输出至卫星导航接收机。

Claims (3)

1.一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的装置，包括阵列天线模块、射频通道模块、A/D转换器模块、数字下变频模块、记忆矩阵计算模块、记忆矩阵准求逆模块、数字波束形成模块、数字上变频模块、D/A转换器模块，其特征在于：

所述阵列天线模块用来接收空中同一时刻的卫星导航信号；

所述射频通道模块将使卫星导航信号频谱从射频搬移到模拟中频；

所述数字下变频模块将数字中频信号，转换为正交的包括I，Q两路的数字基带信号；

所述记忆矩阵计算模块求出数字基带信号的记忆矩阵R_xx；

所述记忆矩阵准求逆模块对记忆矩阵进行准求逆，计算出一组权值，所述装置还包括：定点浮点相互转换模块、浮点数运算模块、浮点数大小比较模块、时序控制模块；

所述定点浮点相互转换模块用于将信号的定点数转为浮点数和将浮点数转为定点数；

所述浮点数运算模块用于对记忆矩阵中的数据进行浮点数的加减乘运算，还包括：浮点加/减模块、浮点乘法器模块；

所述浮点加/减模块，完成浮点数的加和减的运算；

所述浮点乘法器模块，完成浮点数的乘法运算；

所述浮点数大小比较模块用于将权值中的复数信号的实部虚部分解为独立的实数，判断比较出实数的绝对值在数值上最大的数；

所述的时序控制模块是用于控制定点浮点相互转换模块、浮点数运算模块和浮点数大小比较模块流水线工作的有序运行；

所述数字波束形成模块，利用权值对阵列天线接收的导航信号进行滤波,得到抗干扰后的估计信号；

所述数字上变频模块将抗干扰后的数字基带信号转变为数字中频信号；

所述D/A转换器模块，将数字中频信号转变为模拟中频信号，输出到卫星导航接收机。

2.一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的方法，其特征在于，包括如下步骤：阵列天线接收到空中的卫星导航信号；根据所述卫星导航信号输出至抗干扰处理器，滤波得到抗干扰后的卫星导航信号；所述阵列天线接收到空中的卫星导航信号，通过阵列天线获取空中同一时刻的卫星导航信号；所述卫星导航抗干扰处理器，将记忆矩阵准求逆算法在FPGA内实现，自适应计算出权值，利用权值对导航信号进行滤波,得到抗干扰后的导航信号，将抗干扰后的信号输出至卫星导航接收机。

3.根据权利要求2所述的一种基于记忆矩阵准求逆的卫星导航抗干扰的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1，四阵元阵列天线接收到的导航信号，经射频通道，将导航信号频谱从射频搬移到模拟中频；

步骤2，经A/D转换器对数据进行带通采样，将模拟中频信号转变为数字中频信号

步骤3，经数字下变频，将实数的数字中频信号转变为复数的数字基带信号；

步骤4，复数的数字基带信号与其共轭转置信号相乘，求出记忆矩阵R_xx；

步骤5，针对求出的记忆矩阵利用矩阵准求逆的方法，求出一组权值W_opt；

步骤6，针对步骤5记忆协方差矩阵准求逆进行如下子步骤的操作：

步骤6.1，利用定点浮点转换模块将记忆协方差矩阵由定点数转化为浮点数表示；

步骤6.2，将4×4维的记忆协方差矩阵表达为其中，

步骤6.3，在时序控制模块的控制信号下，浮点数运算模块按照矩阵准求逆公式其中，|·|表示模，·^*表示伴随矩阵，依次进行矩阵的浮点加、浮点减、浮点乘运算，求出一组权值W；

步骤6.4，将权值输入到浮点数大小比较模块，权值的复数数据进行实部虚部分拆为实数，取实数的绝对值，进行浮点数大小比较，找出绝对值最大数，作为权值归一化的基数W_max，得出归一化后的权值W_opt＝W/W_max；

步骤6.5，利用定点浮点转换模块将权值W_opt由浮点数转化为定点数表示；

步骤7，将求出的权值W_opt输入到数字波束形成模块对阵列天线接收的导航信号进行滤波，得到抗干扰后的信号；

步骤8，将抗干扰后的数字复基带信号转变为数字中频信号，数字中频信号在经D/A转换器转变为模拟中频信号，输出到卫星导航接收机进行导航信息的捕获、跟踪、定位解算。