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?wèn)|司開(kāi)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(wèn)題的研究中，衛(wèi)星信道面臨眾多類(lèi)型的干擾信號(hào)，難以采用一種干擾抑制技術(shù)有效抑制所有類(lèi)型的干擾。為解決上述問(wèn)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(shí)頻域干擾類(lèi)型識(shí)別、功率

2、分析和干擾DOA估計(jì)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(jì)。理論分析與仿真結(jié)果顯示，該抗干擾架構(gòu)設(shè)計(jì)能夠針對(duì)不同的干擾類(lèi)型，檢測(cè)不同的干擾信號(hào)，簡(jiǎn)化干擾抑制算法，分級(jí)、分類(lèi)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(shí)頻分析中圖法分類(lèi)號(hào)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(lèi)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(jì)modulation，F(xiàn)M，linearfrequencymodulation，LFM等)和欺騙干擾等

3、；一般來(lái)說(shuō)，沒(méi)有一種技術(shù)能夠很好地如果能夠?qū)Ω蓴_的類(lèi)型進(jìn)行初步的認(rèn)知，采取抑制所有的干擾類(lèi)型_1l2J。2000年以來(lái)，空時(shí)聯(lián)合有針對(duì)性的干擾抑制的方法，會(huì)簡(jiǎn)化干擾抑制算法，的抗干擾技術(shù)的研究成為一個(gè)熱點(diǎn)，空時(shí)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(shí)域、頻域及空域?yàn)V波推廣到時(shí)間達(dá)方向(directionofarrival，DOA)和時(shí)頻域特性等；與空間的二維處理域中，形成空時(shí)二維處理結(jié)構(gòu)。由于時(shí)、頻域的處理技術(shù)對(duì)寬帶干擾的處理能力不從每個(gè)陣元通道來(lái)看，各級(jí)延時(shí)構(gòu)成了有限沖激響夠，對(duì)于寬帶干擾可以采用陣列零陷的方法來(lái)抑應(yīng)

4、濾波，可以從時(shí)域上去除干擾；從相同的時(shí)間延遲制；對(duì)于窄帶干擾采用最簡(jiǎn)單有效的時(shí)域或頻域節(jié)點(diǎn)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(lái)抑制。；對(duì)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(shí)頻分析和綜合的算法進(jìn)行抑制’；對(duì)于多徑干此空時(shí)處理具有在空時(shí)二維剔除干擾的能力。國(guó)外擾主要在跟蹤和偽距測(cè)量的過(guò)程中進(jìn)行抑制¨；對(duì)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(guò)外部輔助、衛(wèi)星星歷或定位ik、M．G．Amin、M．D．Zoltowski等。但是空時(shí)抗解算的遞歸來(lái)剔除。該設(shè)計(jì)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(gè)陣元和Ⅳ階時(shí)基于干擾認(rèn)知，分級(jí)抗干擾的設(shè)計(jì)，各單元的基頻濾波的時(shí)候，處理維數(shù)達(dá)到了M×N維，計(jì)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(dòng)，有利于模塊化設(shè)計(jì)和整體的控制。雜度很大，雖然很多學(xué)者在降維簡(jiǎn)化處理算法上做了很多研究’，但是整體來(lái)說(shuō)，算法的復(fù)雜度和計(jì)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(shí)，以現(xiàn)階段的硬1．1時(shí)頻域干擾類(lèi)型判斷件處理能力，難以實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。如果能夠有針對(duì)性地由于衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)到達(dá)接收端功率很低，一般根據(jù)干擾的類(lèi)型對(duì)干擾進(jìn)行分類(lèi)抑制，那么就會(huì)減約低于熱噪聲l5

6、dB，從時(shí)頻特性上看擴(kuò)頻信號(hào)淹沒(méi)在噪聲下；而干擾信號(hào)一般在時(shí)頻域上比噪聲功輕采用天線(xiàn)陣列進(jìn)行干擾抑制的維數(shù)，減小計(jì)算量。率要大，所以整個(gè)信號(hào)的時(shí)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(jì)，通過(guò)對(duì)干擾特性。該單元主要是對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻域分析，的認(rèn)知，有針對(duì)性地采用不同的技術(shù)對(duì)于擾進(jìn)行有從時(shí)頻域上對(duì)干擾信號(hào)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(jì)劃斷。對(duì)于時(shí)變信號(hào)(頻域特性隨時(shí)間變化的信號(hào))項(xiàng)目(2011K06-36)、(XJ130225)資助可以在時(shí)頻域上實(shí)時(shí)地監(jiān)控其特性。第一作者簡(jiǎn)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(hào)DOA估計(jì)單元授，博士。研究方向：無(wú)線(xiàn)通信。E—mail：huangwenzhun1968@該單元主要是對(duì)干擾的DOA進(jìn)行估計(jì)，同時(shí)對(duì)163．corn。各個(gè)到達(dá)角度的干擾信號(hào)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(hào)的捕獲、跟蹤和偽距測(cè)量；在跟蹤和偽距測(cè)量部分可以對(duì)多徑干擾進(jìn)行抑制。由于多徑干擾會(huì)造成偽距測(cè)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(duì)多徑干擾比較敏感；很多研究表明，在空、時(shí)、頻干擾抑制的時(shí)候可以增加算法的復(fù)雜度來(lái)同時(shí)達(dá)到抑制多徑干擾的目的，但是算法

8、的復(fù)雜度會(huì)相應(yīng)增加計(jì)算量。隨著信號(hào)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(wèn)隔小于1個(gè)碼片；這樣會(huì)減小