GPS系统时变单音干扰分析与自适应抑制算法

“时变单音干扰下GPS系统的性能分析及干扰抑制方法” 这篇论文深入探讨了在时变单音干扰环境下全球定位系统（GPS）的性能表现及其影响因素。时变单音干扰是指来自干扰源的单一频率信号随时间变化，这通常由干扰源的移动引起，例如移动的雷达系统或电子战设备。在实际应用中，这种干扰会严重影响GPS接收机的信号质量，降低定位精度。 作者们将干扰信道模型建立为时变瑞利衰落信道，这种模型能够准确反映由于多径传播和干扰源移动导致的信号强度快速变化。他们特别关注了多普勒频移的影响，这是由于干扰源和GPS卫星相对运动产生的频率偏移，会导致GPS信号的失真和解码错误。论文中推导出了在时变单音干扰下的误码率公式，为理解干扰对GPS系统性能的具体影响提供了理论基础。 为了对抗这种干扰，论文提出了一种基于短时傅里叶变换（STFT）的自适应时频域干扰抑制算法。首先，通过STFT对接收到的GPS信号进行分析，识别出受到干扰的频率成分。然后，设定一个合适的干扰剔除门限，以区分正常信号和干扰信号。最后，利用自适应二阶IIR格型陷波器来滤除识别出的干扰频率点，这种方法可以动态调整滤波器参数，以适应干扰的变化。 实验结果表明，与传统的基于最小均方误差（LMS）的时域自适应滤波算法相比，该时频域干扰抑制算法能更有效地消除时变单音干扰，提高了GPS接收机的抗干扰性能。这一研究对于提升GPS系统在复杂电磁环境下的稳定性和可靠性具有重要意义，特别是在军事、航空、航海等对定位精度要求极高的领域。 这篇论文为GPS系统在面临时变单音干扰时的性能分析和干扰抑制提供了新的视角和解决方案，对通信对抗和信号处理领域的研究具有参考价值。通过深入研究和开发这样的算法，未来可以进一步提高GPS系统的鲁棒性，使其能在各种恶劣条件下保持高效运作。