CN102636791A - 一种导航系统间相互干扰的计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导航系统间相互干扰的计算方法，包括设定导航系统间干扰场景参数的步骤，确定干扰评估参数的步骤，确定导航系统间干扰恶化评估参数的步骤和确定导航系统间干扰程度的步骤。本发明从载波环，码环和有效信噪干扰比对导航系统精度的影响，给出了衡量导航系统间干扰的计算方法。

Description

一种导航系统间相互干扰的计算方法

技术领域

本发明涉及一种导航系统间相互干扰的计算方法，特别涉及相互重叠的导航信号导致导航精度下降程度的计算方法。

背景技术

导航系统之间的干扰评估是卫星导航系统定义、设计、布置以及升级的重要总体研究内容。它的目的是评估众多的已建、在建及设计中的导航系统之间由于共用紧张的导航卫星频段而产生的干扰问题。这些干扰将导致系统性能下降或不可用，导航信号之间的干扰评估已经扩展为国际性的问题，成为全球导航卫星系统国际委员会讨论的主要议题之一。

目前对导航系统间的评估尚基于通信系统的干扰评估方法，即通过计算有效信噪干扰比(SNIR)来评估共存的导航系统信号对各自接收信号的有效信噪干扰比的降低的程度来衡量干扰的程度。在分析系统内干扰时，首先计算仅考虑热噪声时的等效载噪比，其次计算考虑系统内信号干扰时的等效载噪比，两次计算值相减即为系统内信号对接收期望信号产生的影响。分析系统间干扰时，首先计算仅考虑热噪声和系统内信号干扰时的等效载噪比，其次计算考虑系统间信号干扰时的等效载噪比，两次计算值相减即为系统外信号对接收期望信号产生的影响。

国际电信联盟(ITU)提出了一个RNSS系统间干扰评估的方法(ITUM.1831)，该方法基于频谱分离系数(SSC)，利用分析有效信噪干扰比来分析系统间信号的干扰。该方法通过分析某一路RNSS信号被另外一路或多路RNSS信号干扰，而造成SNIR的降低得到的。由于SNIR的计算包含了多种干扰成分，该方法把这些干扰进行了分离处理。但是该方法主要存在以下的问题：

(1)该方法没有考虑到对导航载波环的影响，而这直接影响到众多的测绘接收机的载波测量精度。

(2)该方法没有考虑到对伪距测量精度的影响。因为有效信噪干扰比的分析不能直接反映出伪距测量精度的改变。

(3)该方法没有充分考虑信号参数(伪码周期、码片形状、数据速度等)的影响。随着数据速率的增加，符号持续时间远小于码周期时，功率谱呈连续平滑谱，干扰系数随之受多普勒影响变小。所以对于基于短码的导航信号，数据速率对兼容性分析的影响是很大的。例如信号数据速率为50sps，码率为1024kbps时，SSC最大值与最小值相差25dB。这会造成很强分析误差。

(4)该方法无法完整的衡量两个导航系统间干扰对导航精度的影响。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种导航系统间相互干扰的计算方法。本发明从载波环，码环和有效信噪干扰比对导航系统精度的影响，给出了衡量导航系统间干扰的计算方法。

本发明的技术解决方案是：

一种导航系统间相互干扰的计算方法，包括以下步骤：

(1)设定导航系统间干扰场景参数包括：干扰容限、载波环精度干扰权重参数α、码环精度干扰权重参数β、有效信噪干扰比干扰权重参数γ；

(2)确定干扰评估参数，所述干扰评估参数包括：载波环的恶化程度，码环的恶化程度，有效信噪干扰比的恶化程度；

(3)根据步骤(2)中获得的干扰评估参数和步骤(1)中的干扰场景参数确定导航系统间干扰恶化评估参数；

(4)利用步骤(3)获得的干扰恶化评估参数根据步骤(1)中的干扰容忍度指标确定导航系统间干扰程度。

所述载波环的恶化程度Δ(σ_PLL ²)通过下式获得：

$\mathrm{\Δ}\left({{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PLL}}}^2\right)=1+\frac{B}{N_0+A+C+D}$

其中，A为来自被干扰信号所在无线导航卫星系统的干扰信号的集总载波环等效白噪声功率谱密度；B为计算来自待评估无线导航卫星系统信号的干扰的集总载波环等效白噪声功率谱密度；C为计算来自待评估无线导航卫星系统信号之外的其它无线导航卫星系统信号的集总载波环等效白噪声功率谱密度；D为计算来自其它非无线导航卫星系统信号的干扰的集总载波环等效白噪声功率谱密度；N₀为导航系统接收机热噪声功率谱密度。

所述干扰恶化评估参数Δ(EH)根据下式确定，

$\mathrm{\Δ}\left(\mathrm{EH}\right)=\mathrm{\α}\·\mathrm{\Δ}\left({{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PLL}}}^2\right)+\mathrm{\β}\·\mathrm{\Δ}\left({{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{DLL}}}^2\right)+\mathrm{\γ}\·\mathrm{\Δ}\left(\frac{C_S}{{N_0}^{\′}}\right)$

其中，Δ(σ_PLL ²)为载波环的恶化程度；Δ(σ_DLL ²)为码环的恶化程度；

为有效信噪干扰比的恶化程度。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明在计算导航系统间相互干扰时，同时考虑了载波环、码环和有效信噪干扰比的影响，利用对应的载波环的恶化程度，码环的恶化程度和有效信噪干扰比的恶化程度与干扰权重参数综合后的加权结果确定导航系统间干扰恶化评估参数，从而能够直接反映系统间干扰对测绘接收机的载波测量精度的影响。

附图说明

图1为本发明流程图。

具体实施方式

下面就结合附图对本发明做进一步介绍。

如图1所示为本发明流程图，首先根据待分析的导航系统设置干扰场景参数。然后计算导航系统间的干扰评估参数载波环的恶化程度、码环的恶化程度；和有效信噪干扰比的恶化程度；再次，对获得的导航系统间的干扰评估参数进行加权确定导航系统间干扰恶化评估参数；最后，根据获得的干扰恶化评估参数确定在设定的干扰场景中的干扰恶化程度。

下面就对各个步骤做进一步介绍。

(1)设定导航系统间干扰场景参数。干扰场景参数包括：干扰容限Δ(RX)(范围0～5dB)；载波环精度干扰权重参数α、码环精度干扰权重参数β、有效信噪干扰比干扰权重参数γ。表1给出了不同干扰场景下干扰参数的参考设置。

	α	β	γ	干扰容限Δ(RX)dB
					通用场景	1/3	1/3	1/3	[1，5]
精密测绘	0.8	0.1	0.1	[0，3)
					高可用性服务	0.5	0.3	0.2	[0，1)
车载导航	0	0.5	0.5	[2，5]
					频率协调	0	0	1	[1，2)
高动态运用	0	0.4	0.6	[0，1)
					强干扰	0	0.1	0.9	[2，5]

表1

设置接收机相关器间隔Δ(范围0～0.5，对于普通接收机设为0.5，窄相关接收机设为0.05)；设置载波环带宽B_n(范围＞0，对于普通接收机设为10Hz)；设置信号波长λ_L(范围＞0，设置为所分析的信号波长)。

(2)确定干扰评估参数。干扰评估参数包括：载波环的恶化程度，码环的恶化程度，有效信噪干扰比的恶化程度。各个参数的具体计算过程如下：

(21)载波环的方差σ_PLL的计算方法如下：

${{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PLL}}}^2={\left(\frac{{\mathrm{\λ}}_L{B}_n}{2\mathrm{\π}}\right)}^2\left(\frac{N_0+A+B+C+D}{C_s}\right)---\left(1\right)$

其中：

C_S是接收机接收到的被干扰信号的功率(W)；

N₀是接收机热噪声功率谱密度(W/Hz)；

A是来自被干扰信号所在无线导航卫星系统的干扰信号的集总载波环等效白噪声功率谱密度(不包括被干扰信号自身的功率密度)(W/Hz)；

B是来自待评估无线导航卫星系统信号的干扰的集总载波环等效白噪声功率谱密度(W/Hz)；

C是来自待评估无线导航卫星系统信号之外的其它无线导航卫星系统信号的集总载波环等效白噪声功率谱密度(W/Hz)；

D是来自其它非无线导航卫星系统信号的干扰的集总载波环等效白噪声功率谱密度(W/Hz)；

A的计算如下：

在全球范围内布设接收被干扰信号的接收机，第i个接收机的载波环等效白噪声功率谱密度为：

$I_{i,A}=\underset{n=1}{\overset{N_A}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{m=1}{\overset{M_A,n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{G_{i,m}^T\left(t\right)G_{i,m}^R\left(t\right){\mathrm{\α}}_{i,m}{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{S}_{n,A}\left(f\right)\mathrm{df}{P}_{m,n}}{L_n}\right]---\left(2\right)$

其中，

N_A是被干扰信号所在无线导航卫星系统的带内信号的数量(不包括被干扰信号)；

S_n，A(f)是被干扰信号所在无线导航卫星系统的带内信号功率谱密度(不包括被干扰信号的功率谱密度)；

M_A是接收机的可见卫星数；

分别是第m颗可见的导航卫星的发射增益和接收增益；

α_i，m是链路损耗；

计算一个星座回归周期内所有时间点，取最大的集总干扰等效白噪声功率谱密度，并且取最大的一个值作为第i个接收机的集总载波环等效白噪声功率谱密度值。

在全球范围内计算所有的接收机的集总载波环等效白噪声功率谱密度值，取最大的一个作为集总载波环等效白噪声功率谱密度作为A的值。

B的计算如下：

在全球范围内布设被干扰信号的接收机，第i个接收机的载波环等效白噪声功率谱密度为：

$I_{i,B}=\underset{n=1}{\overset{N_B}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{m=1}{\overset{M_B,n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{G_{i,m}^T\left(t\right)G_{i,m}^R\left(t\right){\mathrm{\α}}_{i,m}{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{S}_{n,B}\left(f\right)\mathrm{df}{P}_{m,n}}{L_n}\right]---\left(3\right)$

N_B是待评估无线导航卫星系统信号的其它带内信号的数量；

S_n，B(f)是待评估无线导航卫星系统信号的其它带内信号功率谱密度；

M_B是接收机可见的导航卫星数；

分别是第m颗可见的导航卫星的发射增益和接收增益；

α_i，m是链路损耗；

计算一个星座回归周期内所有时间点，取最大的集总干扰等效白噪声功率谱密度，并且取最大的一个值作为第i个接收机的集总载波环等效白噪声功率谱密度值。

在全球范围内计算所有接收机的集总载波环等效白噪声功率谱密度值，取最大的一个作为集总载波环等效白噪声功率谱密度作为B的值。

C的计算如下：

在全球范围内布设被干扰信号的接收机，第i个接收机的载波环等效白噪声功率谱密度为：

$I_{i,C}=\underset{n=1}{\overset{N_C}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{m=1}{\overset{M_C,n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{G_{i,m}^T\left(t\right)G_{i,m}^R\left(t\right){\mathrm{\α}}_{i,m}{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{S}_{n,C}\left(f\right)\mathrm{df}{P}_{m,n}}{L_n}\right]---\left(4\right)$

N_C是待评估无线导航卫星系统信号之外的其它无线导航卫星系统信号的其它带内信号的数量；

S_n，C(f)是待评估无线导航卫星系统信号之外的其它无线导航卫星系统信号的其它带内信号功率谱密度；

M_C是接收机可见的导航卫星数；

分别是第m颗可见的导航卫星的发射增益和接收增益；

α_i，m是链路损耗；

计算一个星座回归周期内所有时间点，取最大的集总干扰等效白噪声功率谱密度，并且取最大的一个值作为第i个接收机的集总载波环等效白噪声功率谱密度值。

在全球范围内计算所有的接收机的集总载波环等效白噪声功率谱密度值，取最大的一个作为集总载波环等效白噪声功率谱密度作为C的值。

D的计算如下：

在全球范围内布设被干扰信号的接收机，第i个接收机的载波环等效白噪声功率谱密度为：

$I_{i,D}=\underset{n=1}{\overset{N_D}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{m=1}{\overset{M_D,n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{G_{i,m}^T\left(t\right)G_{i,m}^R\left(t\right){\mathrm{\α}}_{i,m}{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{S}_{n,D}\left(f\right)\mathrm{df}{P}_{m,n}}{L_n}\right]---\left(5\right)$

N_D是其它非RNSS系统信号的其它带内信号的数量；

S_n，D(f)是其它非RNSS系统信号的其它带内信号功率谱密度；

M_D是接收机的可见卫星数；

分别是第m颗可见星的发射和接收增益；

α_i，m是链路损耗；

计算一个星座回归周期内所有时间点，取最大的集总干扰等效白噪声功率谱密度，并且取最大的一个值作为第i个接收机的集总载波环等效白噪声功率谱密度值。

在全球范围内计算所有的接收机的集总载波环等效白噪声功率谱密度值，取最大的一个作为集总载波环等效白噪声功率谱密度值作为D的值。

载波环的恶化程度等效于在加入待评估信号的干扰前后，被干扰信号的载波环的方差的变化得到，如下式所示：

$\mathrm{\Δ}\left({{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PLL}}}^2\right)=1+\frac{B}{N_0+A+C+D}---\left(6\right)$

(22)码环的方差的计算方法如下：

${{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{DLL}}}^2=\frac{B_L(1-0.5B_{L}T)}{{\left(2\mathrm{\π}\right)}^2{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{f}^2{G}_s\left(f\right)\mathrm{df}}\left(\frac{N_0+E+F+G+H}{C_s}\right)---\left(7\right)$

其中：

C_S是接收机接收到的被干扰信号的功率(W)；

N₀是接收机热噪声功率谱密度(W/Hz)；

E是来自被干扰信号所在无线导航卫星系统的干扰信号的集总码环等效白噪声功率谱密度(不包括被干扰信号自身的功率密度)(W/Hz)；

F是来自待评估无线导航卫星系统信号的干扰的集总码环等效白噪声功率谱密度(W/Hz)；

G是来自待评估无线导航卫星系统信号之外的其它无线导航卫星系统信号的集总码环等效白噪声功率谱密度(W/Hz)；

H是来自其它非无线导航卫星系统信号的干扰的集总码环等效白噪声功率谱密度(W/Hz)；

E的计算如下：

在全球范围内布设接收被干扰信号的接收机，第i个接收机的码环等效白噪声功率谱密度为：

$I_{i,E}=\underset{n=1}{\overset{N_E}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{m=1}{\overset{M_E,n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{G_{i,m}^T\left(t\right)G_{i,m}^R\left(t\right){\mathrm{\α}}_{i,m}\frac{{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{f}^2{G}_{l,n}\left(f\right)G_s\left(f\right){\sin }^2\left(\mathrm{\πf\Δ}\right)\mathrm{df}}{{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{f}^2{G}_s\left(f\right){\sin }^2\left(\mathrm{\πf\Δ}\right)\mathrm{df}}{P}_{m,n}}{L_n}\right]---\left(8\right)$

其中，

G_s(f)是被干扰信号的功率谱密度；

N_E是被干扰信号所在无线导航卫星系统的其它带内信号的数量；

G_l，n(f)是被干扰信号所在无线导航卫星系统的其它带内信号功率谱密度；

M_E是接收机可见的导航卫星数；

分别是第m颗可见的导航卫星的发射增益和接收增益；

α_i，m是链路损耗；

计算一个星座回归周期内所有时间点，取最大的集总干扰等效白噪声功率谱密度，并且取最大的一个值作为第i个接收机的集总码环等效白噪声功率谱密度值。

在全球范围内计算所有的接收机的集总码环等效白噪声功率谱密度值，取最大的一个作为集总码环等效白噪声功率谱密度作为E的值。

F的计算如下：

在全球范围内布设被干扰信号的接收机，第i个接收机的码环等效白噪声功率谱密度为：

$I_{i,F}=\underset{n=1}{\overset{N_F}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{m=1}{\overset{M_F,n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{G_{i,m}^T\left(t\right)G_{i,m}^R\left(t\right){\mathrm{\α}}_{i,m}\frac{{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{f}^2{G}_{l,n}\left(f\right)G_s\left(f\right){\sin }^2\left(\mathrm{\πf\Δ}\right)\mathrm{df}}{{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{f}^2{G}_s\left(f\right){\sin }^2\left(\mathrm{\πf\Δ}\right)\mathrm{df}}{P}_{m,n}}{L_n}\right]---\left(9\right)$

N_F是待评估无线导航卫星系统信号的其它带内信号的数量；

G_l，n(f)是待评估无线导航卫星系统信号的其它带内信号功率谱密度；

M_F是接收机可见的导航卫星数；

分别是第m颗可见的导航卫星的发射增益和接收增益；

α_i，m是链路损耗；

计算一个星座回归周期内所有时间点，取最大的集总干扰等效白噪声功率谱密度，并且取最大的一个值作为第i个接收机的集总码环等效白噪声功率谱密度值。

在全球范围内计算所有的接收机的集总码环等效白噪声功率谱密度值，取最大的一个作为集总码环等效白噪声功率谱密度作为F的值。

G的计算如下：

在全球范围内布设被干扰信号的接收机，第i个接收机的码环等效白噪声功率谱密度为：

$I_{i,G}=\underset{n=1}{\overset{N_G}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{m=1}{\overset{M_G,n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{G_{i,m}^T\left(t\right)G_{i,m}^R\left(t\right){\mathrm{\α}}_{i,m}\frac{{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{f}^2{G}_{l,n}\left(f\right)G_s\left(f\right){\sin }^2\left(\mathrm{\πf\Δ}\right)\mathrm{df}}{{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{f}^2{G}_s\left(f\right){\sin }^2\left(\mathrm{\πf\Δ}\right)\mathrm{df}}{P}_{m,n}}{L_n}\right]---\left(10\right)$

N_G是待评估无线导航卫星系统信号之外的其它无线导航卫星系统信号的其它带内信号的数量；

G_l，n(f)是待评估无线导航卫星系统信号之外的其它无线导航卫星系统信号的其它带内信号功率谱密度；

M_G是接收机可见的导航卫星数；

分别是第m颗可见的导航卫星的发射增益和接收增益；

α_i，m是链路损耗；

计算一个星座回归周期内所有时间点，取最大的集总干扰等效白噪声功率谱密度，并且取最大的一个值作为第i个接收机的集总码环等效白噪声功率谱密度值。

在全球范围内计算所有的接收机的集总码环等效白噪声功率谱密度值，取最大的一个作为集总码环等效白噪声功率谱密度作为G的值。

H的计算如下：

在全球范围内布设被干扰信号的接收机，第i个接收机的码环等效白噪声功率谱密度为：

$I_{i,H}=\underset{n=1}{\overset{N_H}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{m=1}{\overset{M_H,n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{G_{i,m}^T\left(t\right)G_{i,m}^R\left(t\right){\mathrm{\α}}_{i,m}\frac{{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{f}^2{G}_{l,n}\left(f\right)G_s\left(f\right){\sin }^2\left(\mathrm{\πf\Δ}\right)\mathrm{df}}{{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{f}^2{G}_s\left(f\right){\sin }^2\left(\mathrm{\πf\Δ}\right)\mathrm{df}}{P}_{m,n}}{L_n}\right]---\left(11\right)$

N_H是其它非无线导航卫星系统信号的其它带内信号的数量；

G_l，n(f)是其它非无线导航卫星系统信号的其它带内信号功率谱密度；

M_H是接收机可见的导航卫星数；

分别是第m颗可见导航卫星的发射增益和接收增益；

α_i，m是链路损耗；

计算一个星座回归周期内所有时间点，取最大的集总干扰等效白噪声功率谱密度，并且取最大的一个值作为第i个接收机的集总码环等效白噪声功率谱密度值。

在全球范围内计算所有的接收机的集总码环等效白噪声功率谱密度值，取最大的一个作为集总码环等效白噪声功率谱密度作为H的值。

码环的恶化程度等效于在加入待评估信号的干扰前后，被干扰信号的码环的方差的变化得到，其计算如下：

$\mathrm{\Δ}\left({{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{DLL}}}^2\right)=1+\frac{F}{N_0+E+G+H}---\left(12\right)$

(23)有效信噪干扰比的方差的计算方法如下：

$\frac{C_S}{{N_0}^{\′}}=\frac{C_S}{N_0+J+K+L+M}---\left(13\right)$

其中：

C_S是接收机接收到的被干扰信号的功率(W)；

N₀是接收机热噪声功率谱密度(W/Hz)；

J是来自被干扰信号所在无线导航卫星系统的其它带内信号的干扰的集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度(W/Hz)；

K是来自待评估无线导航卫星系统信号的干扰的集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度(W/Hz)；

L是来自待评估无线导航卫星系统信号之外的其它无线导航卫星系统信号的集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度(W/Hz)；

M是来自其它非无线导航卫星系统系统信号的干扰的集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度(W/Hz)；

J的计算如下：

在全球范围内布设被干扰信号的接收机，第i个接收机的有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度为：

$I_{i,J}=\underset{n=1}{\overset{N_J}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{m=1}{\overset{M_J,n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{G_{i,m}^T\left(t\right)G_{i,m}^R\left(t\right){\mathrm{\α}}_{i,m}{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{G}_s\left(f\right)G_{l,n}\left(f\right)\mathrm{df}{P}_{m,n}}{L_n}\right]---\left(14\right)$

其中，

N_J是被干扰信号所在无线导航卫星系统的其它带内信号的数量；

G_l，n(f)是被干扰信号所在无线导航卫星系统的其它带内信号功率谱密度；

M_J是接收机可见的导航卫星数；

分别是第m颗可见的导航卫星的发射增益和接收增益；

α_i，m是链路损耗；

计算一个星座回归周期内所有时间点，取最大的集总干扰等效白噪声功率谱密度，并且取最大的一个值作为第i个接收机的集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度值。

在全球范围内计算所有的接收机的集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度值，取最大的一个作为集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度值作为J的值。

K的计算如下：

在全球范围内布设被干扰信号的接收机，第i个接收机的有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度为：

$I_{i,K}=\underset{n=1}{\overset{N_K}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{m=1}{\overset{M_K,n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{G_{i,m}^T\left(t\right)G_{i,m}^R\left(t\right){\mathrm{\α}}_{i,m}{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{G}_s\left(f\right)G_{l,n}\left(f\right)\mathrm{df}{P}_{m,n}}{L_n}\right]---\left(15\right)$

N_K是待评估无线导航卫星系统信号的其它带内信号的数量；

G_l，n(f)是待评估无线导航卫星系统信号的其它带内信号功率谱密度；

M_K是接收机可见的导航卫星数；

分别是第m颗可见的导航卫星的发射增益和接收增益；

α_i，m是链路损耗；

计算一个星座回归周期内所有时间点，取最大的集总干扰等效白噪声功率谱密度，并且取最大的一个值作为第i个接收机的集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度值。

在全球范围内计算所有的接收机的集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度值，取最大的一个作为集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度作为K的值。

L的计算如下：

在全球范围内布设被干扰信号的接收机，第i个接收机的有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度为：

$I_{i,L}=\underset{n=1}{\overset{N_L}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{m=1}{\overset{M_L,n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{G_{i,m}^T\left(t\right)G_{i,m}^R\left(t\right){\mathrm{\α}}_{i,m}{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{G}_s\left(f\right)G_{l,n}\left(f\right)\mathrm{df}{P}_{m,n}}{L_n}\right]---\left(16\right)$

N_L是待评估RNSS信号之外的其它RNSS信号的其它带内信号的数量；

G_l，n(f)是待评估RNSS信号之外的其它RNSS信号的其它带内信号功率谱密度；

M_L是接收机可见的导航卫星数；

分别是第m颗可见的导航卫星的发射增益和接收增益；

α_i，m是链路损耗；

计算一个星座回归周期内所有时间点，取最大的集总干扰等效白噪声功率谱密度，并且取最大的一个值作为第i个接收机的集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度值。

在全球范围内计算所有的接收机的集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度值，取最大的一个作为集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度作为L的值。

M的计算如下：

在全球范围内布设被干扰信号的接收机，第i个接收机的有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度为：

$I_{i,M}=\underset{n=1}{\overset{N_M}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{m=1}{\overset{M_M,n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{G_{i,m}^T\left(t\right)G_{i,m}^R\left(t\right){\mathrm{\α}}_{i,m}{\∫}_{-{\mathrm{\β}}_r/2}^{{\mathrm{\β}}_r/2}{G}_s\left(f\right)G_{l,n}\left(f\right)\mathrm{df}{P}_{m,n}}{L_n}\right]---\left(17\right)$

N_M是其它非无线导航卫星系统信号的其它带内信号的数量；

G_l，n(f)是其它非无线导航卫星系统信号的其它带内信号功率谱密度；

M_M是接收机可见的导航卫星数；

分别是第m颗可见的导航卫星的发射增益和接收增益；

α_i，m是链路损耗；

计算一个星座回归周期内所有时间点，取最大的集总干扰等效白噪声功率谱密度，并且取最大的一个值作为第i个接收机的集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度值。

在全球范围内计算所有的接收机的集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度值，取最大的一个作为集总有效信噪干扰比等效白噪声功率谱密度作为M的值。

有效信噪干扰比的恶化程度等效于加入待评估信号的干扰前后，被干扰信号的有效信噪干扰比的方差的变化得到，其计算如下：

$\mathrm{\Δ}\left(\frac{C_S}{{N_0}^{\′}}\right)=1+\frac{K}{N_0+J+L+M}---\left(18\right)$

(3)根据获得的干扰评估参数确定导航系统间干扰恶化评估参数；

干扰恶化评估参数通过下式获得：

$\mathrm{\Δ}\left(\mathrm{EH}\right)=\mathrm{\α}\·\mathrm{\Δ}\left({{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PLL}}}^2\right)+\mathrm{\β}\·\mathrm{\Δ}\left({{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{DLL}}}^2\right)+\mathrm{\γ}\·\mathrm{\Δ}\left(\frac{C_S}{{N_0}^{\′}}\right)---\left(19\right)$

(4)比较恶化程度与干扰容忍度指标，得出评估结果。

计算χ＝Δ(EH)-Δ(RX)，根据χ的值得出两个导航系统X和Y之间，X系统对Y系统中的信号S_Y，0的精度干扰是否是容忍的范围以内(χ≥0时，干扰超过容忍范围；χ≤0时，干扰在容忍范围以内)。

χ	评估结果
		≤0	完全满足系统间干扰要求
(0，0.5]	基本满足系统间干扰要求
		(0.5，1]	部分满足系统间干扰要求
＞1	不满足系统间干扰要求

表2

本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (3)

1.一种导航系统间相互干扰的计算方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)设定导航系统间干扰场景参数包括：干扰容限、载波环精度干扰权重参数α、码环精度干扰权重参数β、有效信噪干扰比干扰权重参数γ；

(2)确定干扰评估参数，所述干扰评估参数包括：载波环的恶化程度，码环的恶化程度，有效信噪干扰比的恶化程度；

(3)根据步骤(2)中获得的干扰评估参数和步骤(1)中的干扰场景参数确定导航系统间干扰恶化评估参数；

(4)利用步骤(3)获得的干扰恶化评估参数根据步骤(1)中的干扰容忍度指标确定导航系统间干扰程度。

2.如权利要求1所述的一种导航系统间相互干扰的计算方法，其特征在于：所述载波环的恶化程度Δ(σ_PLL ²)通过下式获得：

$\mathrm{\Δ}\left({{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PLL}}}^2\right)=1+\frac{B}{N_0+A+C+D}$

其中，A为来自被干扰信号所在无线导航卫星系统的干扰信号的集总载波环等效白噪声功率谱密度；B为计算来自待评估无线导航卫星系统信号的干扰的集总载波环等效白噪声功率谱密度；C为计算来自待评估无线导航卫星系统信号之外的其它无线导航卫星系统信号的集总载波环等效白噪声功率谱密度；D为计算来自其它非无线导航卫星系统信号的干扰的集总载波环等效白噪声功率谱密度；N₀为导航系统接收机热噪声功率谱密度。

3.如权利要求1所述的一种导航系统间相互干扰的计算方法，其特征在于：所述干扰恶化评估参数Δ(EH)根据下式确定，

$\mathrm{\Δ}\left(\mathrm{EH}\right)=\mathrm{\α}\·\mathrm{\Δ}\left({{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PLL}}}^2\right)+\mathrm{\β}\·\mathrm{\Δ}\left({{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{DLL}}}^2\right)+\mathrm{\γ}\·\mathrm{\Δ}\left(\frac{C_S}{{N_0}^{\′}}\right)$

其中，Δ(σ_PLL ²)为载波环的恶化程度；Δ(σ_DLL ²)为码环的恶化程度；为有效信噪干扰比的恶化程度。

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