基于GPS接收機(jī)的相干干擾抑制方法的研究.pdf

1、由于GPS信號(hào)到達(dá)接收機(jī)天線時(shí)其功率是很低的，又處于復(fù)雜的電磁環(huán)境中，所以很容易受到各種各樣的干擾，其中包括非人為干擾和人為干擾。本文中非人為干擾主要指多徑干擾，人為干擾主要指強(qiáng)相干干擾，如軍事上的故意干擾，無(wú)論是多徑干擾還是強(qiáng)相干干擾都能夠降低碼相位和載波相位的測(cè)量精度，最終可能導(dǎo)致GPS接收機(jī)受到影響而定位失敗。論文針對(duì)這兩種特殊的干擾，分別從時(shí)域和空域?qū)ζ溥M(jìn)行抑制方法的研究。
　?。?）進(jìn)過(guò)了仔細(xì)的分析，本文最終決定在基帶信

2、號(hào)處理模塊對(duì)多徑進(jìn)行自適應(yīng)處理；介紹了多徑信號(hào)的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)仿真驗(yàn)證了多徑對(duì)碼環(huán)跟蹤環(huán)路和載波跟蹤環(huán)路的跟蹤精度都有較大的影響，在此基礎(chǔ)上，本文介紹了四種時(shí)域多徑抑制技術(shù)，分別為窄相關(guān)技術(shù)、Strobe相關(guān)技術(shù)、多徑估計(jì)延遲鎖定環(huán)路（MEDLL）和自適應(yīng)濾波技術(shù)，仿真驗(yàn)證了四種方法對(duì)多徑抑制的有效性。前兩種方法屬于分離技術(shù)，對(duì)帶寬有較高的要求，后兩種方法算法很繁瑣，對(duì)CPU要求很高，所以在實(shí)際環(huán)境，一般采用一種或幾種方法的組合。

3、>　　（2）針對(duì)相干干擾，由于在時(shí)域或者頻域不能得到有效地抑制，所以本文中采用空域?yàn)V波技術(shù)，即自適應(yīng)陣列信號(hào)處理。對(duì)非相干來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的自適應(yīng)濾波技術(shù)能夠在有用信號(hào)方向形成主峰和在干擾方向自適應(yīng)地形成較零陷，如Capon波束形成算法，但是由于相干干擾的存在，會(huì)產(chǎn)生期望信號(hào)相消的現(xiàn)象，此類方法就全部失去效果。所以本文提出一種解相干方法—空間平滑算法，所謂的空間平滑類就是將整個(gè)陣列從前向后或者從后向前劃分成若干個(gè)子陣列，以便進(jìn)行解相干處理，這

4、樣就可以正常運(yùn)用Capon波束形成算法等抑制相干干擾。最后用Matlab仿真圖形驗(yàn)證了空間平滑算法在有用信號(hào)準(zhǔn)確知道的前提下能夠有效的抑制相干干擾。
　　（3）在實(shí)際運(yùn)用中，隨著陣元互偶、陣元位置誤差、協(xié)方差矩陣估計(jì)誤差和到達(dá)角估計(jì)誤差等出現(xiàn)，空間平滑算法的性能將嚴(yán)重下降，導(dǎo)致有用信號(hào)的主波峰偏移，達(dá)不到抑制相干干擾的目的。為了解決任意類型的陣列響應(yīng)失配的問(wèn)題，本文提出一種最差性能最優(yōu)的穩(wěn)健波束形成算法，而且在該算法的基礎(chǔ)上提出兩