1•引言罗兰C导航系统是一种屮远程低频无线电导航系统，属于陆基、脉冲相位调制导航方式⑴。导航台发射的电磁波是垂直极化波，可分为垂直电场信号和水平磁场信号两部分，二者正交传播。在空气屮，垂直电场信号要强于水平磁场信号，所以传统方法都采用3米鞭状直立天线来接收垂直电场信号进行定位导航。实际上，采用磁天线接收水平磁场信号进行定位导航具有较为显著的优点，主要体现在以下儿点：第一，磁天线具有更长的天线有效高度，相对于信号的波长来说，传统的鞭状天线属于电小天线，接收信号效果并不理想，而采用磁棒上绕制线圈的磁天线可以接收电磁信号屮的磁场信号，在夭线体积保持在使用条件下，天线的有效长度可以设计得很长，接收效果可以强于电天线；第二，罗兰C磁天线体积小、不需要良好的接地，是与北斗天线和GPS天线组合收信的最佳选择，也是罗兰C成为北斗二代卫星导航系统战略备份的发展趋势［2,旺第三，磁天线抗静电沉积效应强,在雷、雨、雾、雪等恶劣天气条件下具有稳定的接收性能，具有更强的环境适应能力因此，研究全向磁天线具有广泛的应用领域和参考价值。我国关于罗兰C磁天线的研究尚处于起步阶段，HansJournalofWirelessCommunications无线通信，2012,2?44-49HSrtSdx.doi.org/!0.12677/hjwc.2012.22009PublishedOnlineMay2012(wwhanspub.org/journal/hjwc)ResearchonSignalSynthesizedMethodofLoranCOmni-DirectionalH-FieldAntennaBasedonAmplitudeSuperpositionGuohengCui,JunZhou，激angningXu,KejinCaoDepartmentofNavigationEngineering,WuhanEmail:cgh3899@sinaReceived:Mar.26th,2012;revised:Apr.14th,2012;accepted:Apr.27th,2012Abstract:ThesinglestickH-fieldantennainducereversedphaseasthewavesdirectionsaredifferentinreceivingLoranCsignal.Thesignalsynthesizedalgorithmbasedonamplitudesuperpositionisdesigned,whichactualizethesynthesizationofLoranCsignal.Thisalgorithmwhichprocessfast,caneasilyrealizedinFPGA,andhasbeenappliedinLoranComni-directionalIl-fieldantenna.Keywords:Il-FieldAntenna;Loran-C;SignalSynthesized基于幅度叠加的罗兰c全向磁天线信号合成方法研究崔国恒，周隽，许江宁，曹可劲海军工程大学，武汉Email:cgh3899@sina收稿日期：2012年3月26日；修回日期：2012年4月14日；录用日期：2012年4月27H摘要：本文针对单棒磁天线在接收罗兰C信号时，会因来波方向的不同而产生相位翻转的特性，设计了基于幅度叠加的信号合成算法，并实现了罗兰C信号的合成处理。该算法在FPGA中实现简单，处理过程快速，具有较强的使用价值，己经在所研制的全向磁天线中得到了使用。关键词：磁天线；罗兰C;信号合成而国外关于磁天线的研究显著早于我国。以早在上世纪七十年代，美国就在其拖曳天线上采用了磁天线技术，最近十年又将磁天线技术往罗兰C接收机上移植孚目前国际上新型罗兰C接收机已普遍采用高灵敏小型化磁天线，尤其是将磁天线与GPS天线组合，结合授时、测向以及ASF修正等功能，构建天地一体化的无线电导航系统，极大增加了用户设备导航定位的⑹冗余能力。单棒磁天线具有方向性，要想实现全向收信，必须采用多根磁棒同时接收信号并进行信号合成处理C而单棒磁夭线在接收信号时，对立波瓣信号具有相位相反的特性，这就给信号合成带来了麻烦。本文主要针对全向磁天线设计环节中的信号合成部分展开研究。2•全向磁天线简介2丄全向磁天线结构设计全向磁天线原理结构如图1所示。两根正交放置的单棒磁天线感应到的信号经前置低噪声放大器放大、模拟带通滤波器滤波、自动增益放大器放大等信号调理过程后，对两个通道的模拟信号进行模数转换，完成双通道信号的数字量化；数字显化后的两路数字信号山高性能可编程逻辑器件FPGA进行处理，分别完成信号的数字滤波、数字陷波、数字移相等过程，完成两路信号的数字调理过程；通过FPGA器件的控制和处理，对两路信号进行搜索和识别，针对信号的相位变化特点，采用文中设计的信号合成方法进行信号合成；最后将合成后的信号进行数模转换，输出的模拟合成信号提供给罗兰C接收机进行定位解...