GPS抗干扰技术研究

【摘要】：最近几次大的局部战争中,全球定位系统GPS受到了越来越多的关注,它已经成为现代战争的又一块重要领域。即使在民用领域,从天上飞行的航班、地上急驰的车辆、海上游弋的船只到宠物小钩脖子上戴的跟踪器,GPS是无时无刻都在发挥着重要作用。目前,欧盟兴致勃勃地组建Galileo导航系统,并希望能在未来的全球导抗卫星系统GNSS(Global Navigation Satellite System)唱主角。我国也成功发射了两颗“北斗”导航试验卫星。这些再加上俄罗斯那苦苦支撑的GLONASS,使得GPS发展及其相关议题变得越来越引人注目。同时,它易于受到干扰的问题日益显现出来。国内关于GPS干扰与抗干扰的技术领域内的研究刚刚起步,因而实际设计GPS抗干扰射频电路,建立GPS抗干扰的模型和GPS抗干扰测试评估系统有着重要的意义。本文所作工作主要体现以下四点: 1、结合GPS接收机的原理,给出了其干扰特性分析,在此基础上我们提出了GPS抗干扰总体设计方案。 2、给出了GPS的前端射频电路设计方案,着重讨论了噪声值较小GPS低噪声放大器的设计过程,针对大功率带外干扰,通过在射频前端加载声表面滤波器对带外干扰进行了抑制处理,实验和仿真验证其带外干扰抑制能力。 3、针对多元天线接收机,提出了空时自适应信号处理算法,建立基于STF自适应滤波技术的抗干扰模型,分析表明:在J/S即干扰/信号为60dB时,能较好的抑制窄带和宽带干扰作用。 4、提出GPS抗干扰能力评估的测试方案,通过用安捷伦公司的矢量信号发生器E4438C和Agilent Advanced Design system软件,建立了测试平台。该方案评估了GPS接收机在加入抗窄带干扰数字处理技术后的性能,结果表明:对单元天线接收机来说,频域窄带干扰抑制技术能较好起到抗窄带干扰作用。