一種新的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)抗干擾體系研究-論文.pdf

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1、第14卷第2O期2014年7月科學(xué)技術(shù)與工程Vo1．14No．20Ju1．20141671—1815(2014)20—0067—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．一種新的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)抗干擾體系研究黃文準(zhǔn)楊亞東司開波胡偉(西京學(xué)院，西安710123)摘要在提高衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的抗干擾能力優(yōu)化問題的研究中，衛(wèi)星信道面臨眾多類型的干擾信號，難以采用一種干擾抑制技術(shù)有效抑制所有類型的干擾。為解決上述問題，提出了一種新的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)抗干擾體系架構(gòu)，即采用時頻域干擾類型識別、功率

2、分析和干擾DOA估計相結(jié)合的干擾認(rèn)知方法，給出了基于干擾認(rèn)知的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)抗干擾體系架構(gòu)設(shè)計。理論分析與仿真結(jié)果顯示，該抗干擾架構(gòu)設(shè)計能夠針對不同的干擾類型，檢測不同的干擾信號，簡化干擾抑制算法，分級、分類進(jìn)行干擾的抑制。關(guān)鍵詞衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)抗干擾技術(shù)干擾認(rèn)知時頻分析中圖法分類號TN967．1；文獻(xiàn)標(biāo)志碼A衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)所面臨的干擾類型很多，主效抑制。要包括窄帶、部分頻帶、寬帶、多徑、調(diào)頻(frequency1基于干擾認(rèn)知的抗干擾框架設(shè)計modulation，F(xiàn)M，linearfrequencymodulation，LFM等)和欺騙干擾等

3、；一般來說，沒有一種技術(shù)能夠很好地如果能夠?qū)Ω蓴_的類型進(jìn)行初步的認(rèn)知，采取抑制所有的干擾類型_1l2J。2000年以來，空時聯(lián)合有針對性的干擾抑制的方法，會簡化干擾抑制算法，的抗干擾技術(shù)的研究成為一個熱點，空時二維處理提高系統(tǒng)抗干擾性能。認(rèn)知的主要參數(shù)是干擾的波思想是將一維的時域、頻域及空域濾波推廣到時間達(dá)方向(directionofarrival，DOA)和時頻域特性等；與空間的二維處理域中，形成空時二維處理結(jié)構(gòu)。由于時、頻域的處理技術(shù)對寬帶干擾的處理能力不從每個陣元通道來看，各級延時構(gòu)成了有限沖激響夠，對于寬帶干擾可以采用陣列零陷的方法來抑應(yīng)

4、濾波，可以從時域上去除干擾；從相同的時間延遲制；對于窄帶干擾采用最簡單有效的時域或頻域節(jié)點看，不同的陣元構(gòu)成了空域的自適應(yīng)濾波，可以窄帶干擾抑制技術(shù)來抑制。；對于調(diào)頻干擾采用分辨空間干擾源，形成空域零陷抑制空域干擾。因時頻分析和綜合的算法進(jìn)行抑制’；對于多徑干此空時處理具有在空時二維剔除干擾的能力。國外擾主要在跟蹤和偽距測量的過程中進(jìn)行抑制¨；對從事這方面研究的主要有R．L．Fante、W．L．Myr-于欺騙干擾則需要通過外部輔助、衛(wèi)星星歷或定位ik、M．G．Amin、M．D．Zoltowski等。但是空時抗解算的遞歸來剔除。該設(shè)計的框圖如圖1所

5、示。干擾技術(shù)的處理維數(shù)很大；當(dāng)有個陣元和Ⅳ階時基于干擾認(rèn)知，分級抗干擾的設(shè)計，各單元的基頻濾波的時候，處理維數(shù)達(dá)到了M×N維，計算的復(fù)本功能比較單一，并且可以根據(jù)情況進(jìn)行某些模塊的關(guān)閉和啟動，有利于模塊化設(shè)計和整體的控制。雜度很大，雖然很多學(xué)者在降維簡化處理算法上做了很多研究’，但是整體來說，算法的復(fù)雜度和計各部分的基本原理和功能如圖1。算量還是比較大的；當(dāng)、Ⅳ較大時，以現(xiàn)階段的硬1．1時頻域干擾類型判斷件處理能力，難以實時實現(xiàn)。如果能夠有針對性地由于衛(wèi)星導(dǎo)航信號到達(dá)接收端功率很低，一般根據(jù)干擾的類型對干擾進(jìn)行分類抑制，那么就會減約低于熱噪聲l5

6、dB，從時頻特性上看擴(kuò)頻信號淹沒在噪聲下；而干擾信號一般在時頻域上比噪聲功輕采用天線陣列進(jìn)行干擾抑制的維數(shù)，減小計算量。率要大，所以整個信號的時頻域特性主要是干擾的需要從干擾抑制的體系架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，通過對干擾特性。該單元主要是對接收信號進(jìn)行時頻域分析，的認(rèn)知，有針對性地采用不同的技術(shù)對于擾進(jìn)行有從時頻域上對干擾信號進(jìn)行功率和帶寬的初步判2014年1月20日收到陜西省科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展計劃斷。對于時變信號(頻域特性隨時間變化的信號)項目(2011K06-36)、(XJ130225)資助可以在時頻域上實時地監(jiān)控其特性。第一作者簡介：黃文準(zhǔn)(1968一)

7、，男，漢族，湖北省英山縣人，副教1．2干擾信號DOA估計單元授，博士。研究方向：無線通信。E—mail：huangwenzhun1968@該單元主要是對干擾的DOA進(jìn)行估計，同時對163．corn。各個到達(dá)角度的干擾信號的功率大小進(jìn)行初略的估68科學(xué)技術(shù)與工程14卷制)這部分主要是完成導(dǎo)航信號的捕獲、跟蹤和偽距測量；在跟蹤和偽距測量部分可以對多徑干擾進(jìn)行抑制。由于多徑干擾會造成偽距測量的誤差，進(jìn)而造成定位誤差；所以衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)對多徑干擾比較敏感；很多研究表明，在空、時、頻干擾抑制的時候可以增加算法的復(fù)雜度來同時達(dá)到抑制多徑干擾的目的，但是算法

8、的復(fù)雜度會相應(yīng)增加計算量。隨著信號處理技術(shù)的提高，先進(jìn)的接收機(jī)一般都采用窄相關(guān)技術(shù)，也就是超前和滯后相關(guān)器的問隔小于1個碼片；這樣會減小