第
25
卷第
4
期
2007
年
8
月
中国民航大学学报
JOURNAL
OF
CIVIL
A
VIA
TION
UNIVERSITY
OF
CHINA
基于空时自适应处理的
GPS
宽带干扰抑制技术
卢丹
1
,
2
冯青
2
吴仁彪
2
(1.西安电子科技大学霄达信号处理国家重点实验室,西安
710071;
2.
中国民航大学智能信号与图像处理天津市重点实验室,天津
300300)
Vo
l.
25
No
.4
August
, 2007
摘
要:分析研究了
GPS
宽带干扰抑制的各种空时自适应处理算法,提出了期望信号协方差矩阵的计算方法,该方法使
得最大信干噪比方法和最小均方误差方法可以实现。仿真结果表明:和元干扰的
GPS
接收机相比,基于空时自
适应的干扰抑制技术不会引起很大的定位误差。
关键词
:GPS;
宽带干扰;自适应空时处理
中图分类号
:TN91
1.
7
文献标识码
:A
文章编号
:1001-5000(2007)04-0001-04
Space-Time
Ad~ptive
Processing Technique for
GPS
Wideband
Interference Suppression
LU
D
α
n
1
气
FENG
Qing
2
,
WU
Ren-bi
ω2
(1.
N
α
tion
a1
Key Lah for
RadGI
Signal
丹
ocessing
,
Xidian
University
,
后
'α
n
710071
,
Chin
α;
2.Tianjin Key
Lah
for Advanced
Sign
a1
丹
ocessing
,
CA
UC
,
Ti
α
njin
300300
,
Chin
α)
Abstract:
Adaptive space-time processing algorithm for GPS wideband interference suppression is studied
and
analyzed
in this paper. In order
to
implement the maximum signal-to-interference-plus-noise ratio method
and
minimum
mean square error method
, a calculated formula for covariance mat
rÎ
x of desired signal is provided. The
simulation
resultsshow
that interference suppression methods based on the space-time adaptive processing
can
not lead to poor positioning error compared with GPS receiver without interference.
Key
words:
GPS; wideband interference; adaptive space-time processing
全球定位系统
(GPS
,
global
positioning
system)
是
以人造卫星作为导航台的星基元线电导航系统,能全
天时、全天候为全球任何地方提供高精度的三维位置、
速度和时间信息,因此成为目前最有前途的导航系统,
广泛地应用在军用和民用领域
O
然而由于到达接收
机的
GPS
信号相当微弱,比噪声电平还要低,因此
GPS
信号很容易被各种有意或元意干扰所淹没,影响其定
位精度。
在对
GPS
的各种干扰中,覆盖到接收机整个带宽
的宽带干扰最常见,也最具有威胁性。对这种干扰,由
于在频域上不能把它们和
GPS
信号区分开来,因此采
用频域滤波并不能抑制宽带干扰。目前,最有效的干扰
抑制方法是采用自适应天线阵系统。自适应天线阵系
统在天线阵和传统的
GPS
接收机之间嵌入抗干扰处
理器,如图
1
所示
O
收稿日期
:2006-12-12;
修回日期
:2007-02-12
图
1
基于阵列天线系统的
GPS
抗干扰方案
Fig.l GPS anti-jamming scheme based
on
array
antennas system
在图
1
中,由天线阵接收到的信号经下变频和
AID
变换后,进入抗干扰处理器模块以抑制干扰,干扰抑制
后的信号经上变频和
D/A
变换后,进入传统的
GPS
接
收机进行处理。采用纯空域技术的抗干扰处理器根据
干扰来向和
GPS
信号来向的不同,可以在干扰方向形
成零点
O
但其抑制一个窄带干扰需要消耗一个自由度,
而宽带干扰可看作若干个窄带干扰的集合,因此要想
基金项目:国家自然科学基金项目
(60325102
,
6042810);
中国民用航空总局科技基金项目
(MHRD0606)
作者简介:卢
丹
(1978-)
,女,辽宁营口人,讲师,博士研究生,研究方向为自适应阵列信号处理.