CN104698473A - 一种gps接收机空时抗干扰滤波系统 - Google Patents

一种gps接收机空时抗干扰滤波系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104698473A
CN104698473A CN201510130899.3A CN201510130899A CN104698473A CN 104698473 A CN104698473 A CN 104698473A CN 201510130899 A CN201510130899 A CN 201510130899A CN 104698473 A CN104698473 A CN 104698473A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
interference
converter
radio frequency
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510130899.3A
Other languages
English (en)
Inventor
宋琪
檀剑飞
罗诗旭
王宇航
陈坤
朱倩
舒航
邓禹
王威
夏森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhu Hangfei Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuhu Hangfei Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhu Hangfei Science and Technology Co Ltd filed Critical Wuhu Hangfei Science and Technology Co Ltd
Priority to CN201510130899.3A priority Critical patent/CN104698473A/zh
Publication of CN104698473A publication Critical patent/CN104698473A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/21—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service

Abstract

本发明公开了一种GPS接收机空时抗干扰滤波系统，包括天线阵、低噪声放大器单元、下变频单元、A/D转换单元、抗干扰处理单元以及1路上变频单元，所述天线阵通过射频线A与低噪声放大器单元相连接，低噪声放大器单元两个SMA连接头分别与射频线A和射频线B相连，低噪声放大器单元通过射频线B与下变频单元相连接；所述下变频单元射频线C与AD转换单元连接；所述AD转换单元通过高速I/O接口A与抗干扰处理单元连接，所述抗干扰处理单元通过高速I/O接口B与上变频单元连接；所述上变频单元与TNC相连接；该GPS接收机空时抗干扰滤波系统具有定位精度高，抗干扰能力强、可靠性好，功耗低、体积小等特点。

Description

一种GPS接收机空时抗干扰滤波系统
技术领域
    本发明涉及GPS定位系统领域，具体是一种GPS接收机空时抗干扰滤波系统。
背景技术
GPS系统是由美国国防部的陆海空三军在19世纪70年代联合研制的新型卫星导航系统，它的英文名称是“Navigation Satellite Timing And Ranging/GlobalPositioning System”其意为“卫星测时测距导航全球定位系统”简称GPS系统。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、(陆地海洋航空和航天)全球性、全天候、连续性和实时性的导航定位和定时的功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
随着卫星导航接收机的集成微小型化，可以被嵌入到其他的通信、计算机、安全和消费类电子产品中，使其应用领域更加扩展，已经渗透到国民经济的许多部门。然而由于GPS接收机本身的特点，天线端的所接收信号十分微弱，再加上其对全球定位系统(GPS)24个卫星群的依赖程度的增加以及专用GPS干扰系统的出现，GPS信号可能会受到有意或无意的干扰。这要求必须具有良好的抗干扰的能力。根据国内外无线电管理部门发布的无线电干扰情况来看，随着无线电新技术、新业务应用和发展，加上无线发射设备的老化，电磁环境日趋恶化，干扰逐年呈上升趋势，因而展开研制GPS干扰与抗干扰技术的研究是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种GPS接收机空时抗干扰滤波系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种GPS接收机空时抗干扰滤波系统，包括天线阵、低噪声放大器单元、下变频单元、A/D转换单元、抗干扰处理单元以及1路上变频单元，所述天线阵通过射频线A与低噪声放大器单元相连接，低噪声放大器单元由2个低噪声放大器组成，低噪声放大器单元通过两个SMA连接头分别与射频线A和射频线B相连，低噪声放大器单元通过射频线B与下变频单元相连接；所述下变频单元由2个下变频器组成，下变频单元通过射频线C与AD转换单元连接；所述AD转换单元包括2个AD转换器，AD转换器通过高速I/O接口A与抗干扰处理单元连接，所述抗干扰处理单元包括2个综合处理模块，综合处理模块由输入滤波器、干扰综合检测模块、抗干扰处理模块和数字AGC组成，AD转换器通过高速I/O接口A向输入滤波器发送信号，输入滤波器处理后的信号送入干扰综合检测模块，干扰综合检测模块检测信号中是否存在干扰，若存在干扰，则将信号送入抗干扰处理模块，处理后的信号送入数字AGC进行输出功率控制，若不存在干扰，信号处理直接经过数字 AGC输出，数字 AGC通过高速I/O接口B与上变频单元连接，用于将2路数字中频信号进行经过基于自适应空时滤波的抗干扰处理后变成1路数字中频信号输出到上变频单元；所述上变频单元包括1个DA转换器和1个混频器C，数字 AGC通过高速I/O接口B连接DA转换器，DA转换器连接混频器C，混频器C输出端与TNC相连接。
作为本发明进一步的方案：所述低噪声放大器由带通滤波器和放大器电路组成，射频线A连接带通滤波器，带通滤波器的输出端连接放大器电路。
作为本发明再进一步的方案：所述下变频器由混频器A、用于进一步筛选处理GPS信号的带通滤波器、混频器B、频率综合器、晶体和自动增益放大器组成，晶体连接至频率综合器，频率综合器分别连接混频器A和混频器B，放大器电路通过射频线B与混频器A相连接，混频器A连接带通滤波器，带通滤波器输出端连接混频器B，混频器B的输出端连接自动增益放大器，自动增益放大器通过射频线C与AD转换单元连接。
作为本发明再进一步的方案：所述输入滤波器采用前端数字带通滤波器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该GPS接收机空时抗干扰滤波系统具备处理干扰信号的能力，从而获得较为纯净的GPS信号以供普通的GPS接收机使用，因此，与传统的抗干扰处理港式相比，具有定位精度高，抗干扰能力强、可靠性好，功耗低、体积小等特点。
附图说明
图1为GPS接收机空时抗干扰滤波系统的结构示意图。
图2为GPS接收机空时抗干扰滤波系统抗干扰处理单元空时处理结构示意图。
图中：1-天线阵、2-低噪声放大器单元、20-低噪声放大器、201-带通滤波器、202-放大器电路、3-下变频单元、30-下变频器、301-混频器A、302-带通滤波器、303-混频器B、304-频率综合器、305-晶体、306-自动增益放大器、4-A/D转换单元、401-AD转换器、5-抗干扰处理单元、50-综合处理模块、501-输入滤波器、502-干扰综合检测模块、503-抗干扰处理模块、504-数字AGC、6-上变频单元、61-DA转换器、62-混频器C、7-TNC。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1～2，一种GPS接收机空时抗干扰滤波系统，包括天线阵1、低噪声放大器单元2、下变频单元3、A/D转换单元4、抗干扰处理单元5以及1路上变频单元6，所述天线阵1通过射频线A与低噪声放大器单元2相连接，用于将天线阵1内的2个天线同时接收的GPS信号通过射频线A传输给低噪声放大器单元2，低噪声放大器单元2由2个低噪声放大器20组成，低噪声放大器20由带通滤波器201和放大器电路202组成，低噪声放大器单元2通过两个SMA连接头分别与射频线A和射频线B相连，低噪声放大器单元2通过射频线B与下变频单元3相连接，用于将低噪声放大器单元2放大的GPS射频信号通过射频线B传输到下变频单元3，射频线A连接带通滤波器201，带通滤波器201的输出端连接放大器电路202，放大器电路202输出端通过射频线B与下变频单元3相连接；所述下变频单元3由2个下变频器30组成，下变频器30由混频器A 301、用于进一步筛选处理GPS信号的带通滤波器302、混频器B 303、频率综合器304、晶体305和自动增益放大器306组成，下变频单元3通过射频线C与AD转换单元4连接，用于将处理得到的模拟中频信号输出到A/D转换单元4，晶体305连接至频率综合器304，频率综合器304分别连接混频器A 301和混频器B 303，放大器电路202通过射频线B与混频器A 301相连接，混频器A 301连接带通滤波器302，带通滤波器302输出端连接混频器B 303，混频器B 303的输出端连接自动增益放大器306，自动增益放大器306通过射频线C与AD转换单元4连接；所述AD转换单元4包括2个AD转换器401，AD转换器401通过高速I/O接口A与抗干扰处理单元5连接，用于将模拟中频信号数字化后输出到抗干扰处理单元5，所述抗干扰处理单元5包括2个综合处理模块50，综合处理模块50由输入滤波器501、干扰综合检测模块502、抗干扰处理模块503和数字AGC 504组成，所述输入滤波器501采用前端数字带通滤波器，AD转换器401通过高速I/O接口A向输入滤波器501发送信号，输入滤波器501处理后的信号送入干扰综合检测模块502，干扰综合检测模块502检测信号中是否存在干扰，若存在干扰，则将信号送入抗干扰处理模块503，处理掉干扰信号，处理后的信号送入数字AGC 504进行输出功率控制，以输出稳定幅值的中频信号，若不存在干扰，信号处理直接经过数字 AGC 504输出，数字 AGC 504通过高速I/O接口B与上变频单元6连接，用于将2路数字中频信号进行经过基于自适应空时滤波的抗干扰处理后变成1路数字中频信号输出到上变频单元6；所述上变频单元6包括1个DA转换器61和1个混频器C 62，数字 AGC 504通过高速I/O接口B连接DA转换器61，DA转换器61连接混频器C 62，混频器C 62输出端与TNC 7相连接，用于将数字中频信号进行模拟化后并变频得到GPS L1频点的信号，之后再经过TNC 7输出。
图2为GPS接收机空时抗干扰滤波系统抗干扰处理单元空时处理结构示意图，抗干扰处理单元5将2路数字中频信号进行经过基于自适应空时滤波算法的抗干扰处理。空时滤波是本抗干扰天线的关键技术，GPS空时抗干扰方法采用天线阵列(均匀圆阵或均匀线阵)，利用GPS信号的特征完成干扰抵消，同时尽量保证信号的不失真。基于同一时间延迟节点，各阵元共同所起的作用相当于空域的自适应滤波，可以分辨空间干扰源，形成空域零陷抑制空域干扰。基于同一天线阵元，各级时延相当于时域FIR滤波，根据自适应滤波原理，在时域进行干扰抵消。空时联合处理能够在空域和频域的二维平面上抑制干扰。可以近似地认为联合空时处理是把空域滤波推广到空时域，或把时域滤波推广到空时二维滤波。
设系统空时维数 M×P。每个时间延迟单元的时间延迟为△。 W 为空时权矢量 ：
联合空时处理的输入向量 X=S+n 为 (S 为信号，n 为噪声 ) ：
为了获得空时滤波器输出的简便公式，引入矩阵向量化算子如下 ：
矩阵 B=[b1，b2... bm] 的向量化算子定义为 :
平稳条件下，联合空时处理的标量输出为：
输出信干噪比为 :
在经过空时抗干扰处理后变成1路数字中频信号，通过高速I/O口B传输到上变频单元 6。
在本发明中，通过天线阵1、低噪声放大器单元2、下变频单元3、AD转换单元4、抗干扰处理单元5以及1路上变频单元6六个模块具备处理干扰信号的能力，从而获得较为纯净的GPS信号以供普通的GPS接收机使用，因此，与传统的抗干扰处理港式相比，具有定位精度高，抗干扰能力强、可靠性好，功耗低、体积小等特点。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1. 一种GPS接收机空时抗干扰滤波系统，其特征在于：包括天线阵（1）、低噪声放大器单元（2）、下变频单元（3）、A/D转换单元（4）、抗干扰处理单元（5）以及上变频单元（6），所述天线阵（1）通过射频线A与低噪声放大器单元（2）相连接，低噪声放大器单元（2）由2个低噪声放大器（20）组成，低噪声放大器单元（2）通过两个SMA连接头分别与射频线A和射频线B相连，低噪声放大器单元（2）通过射频线B与下变频单元（3）相连接；所述下变频单元（3）由2个下变频器（30）组成，下变频单元（3）通过射频线C与AD转换单元（4）连接；所述AD转换单元（4）包括2个AD转换器（401），AD转换器（401）通过高速I/O接口A与抗干扰处理单元（5）连接，所述抗干扰处理单元（5）包括2个综合处理模块（50），综合处理模块（50）由输入滤波器（501）、干扰综合检测模块（502）、抗干扰处理模块（503）和数字AGC（504）组成，AD转换器（401）通过高速I/O接口A向输入滤波器（501）发送信号，输入滤波器（501）处理后的信号送入干扰综合检测模块（502），干扰综合检测模块（502）检测信号中是否存在干扰，若存在干扰，则将信号送入抗干扰处理模块（503），处理后的信号送入数字AGC（504）进行输出功率控制，若不存在干扰，信号处理直接经过数字 AGC（504）输出，数字 AGC（504）通过高速I/O接口B与上变频单元（6）连接，用于将2路数字中频信号进行经过基于自适应空时滤波的抗干扰处理后变成1路数字中频信号输出到上变频单元（6）；所述上变频单元（6）包括1个DA转换器（61）和1个混频器C（62），数字 AGC（504）通过高速I/O接口B连接DA转换器（61），DA转换器（61）连接混频器C（62），混频器C（62）输出端与TNC（7）相连接。
2.根据权利要求1所述的GPS接收机空时抗干扰滤波系统，其特征在于：所述低噪声放大器（20）由带通滤波器（201）和放大器电路（202）组成，射频线A连接带通滤波器（201），带通滤波器（201）的输出端连接放大器电路（202）。
3.根据权利要求2所述的GPS接收机空时抗干扰滤波系统，其特征在于：所述下变频器（30）由混频器A（301）、用于进一步筛选处理GPS信号的带通滤波器（302）、混频器B（303）、频率综合器（304）、晶体（305）和自动增益放大器（306）组成，晶体（305）连接至频率综合器（304），频率综合器（304）分别连接混频器A（301）和混频器B（303），放大器电路（202）通过射频线B与混频器A（301）相连接，混频器A（301）连接带通滤波器（302），带通滤波器（302）输出端连接混频器B（303），混频器B（303）的输出端连接自动增益放大器（306），自动增益放大器（306）通过射频线C与AD转换单元（4）连接。
4.根据权利要求1或3所述的GPS接收机空时抗干扰滤波系统，其特征在于：所述输入滤波器（501）采用前端数字带通滤波器。
CN201510130899.3A 2015-03-24 2015-03-24 一种gps接收机空时抗干扰滤波系统 Pending CN104698473A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510130899.3A CN104698473A (zh) 2015-03-24 2015-03-24 一种gps接收机空时抗干扰滤波系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510130899.3A CN104698473A (zh) 2015-03-24 2015-03-24 一种gps接收机空时抗干扰滤波系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104698473A true CN104698473A (zh) 2015-06-10

Family

ID=53345794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510130899.3A Pending CN104698473A (zh) 2015-03-24 2015-03-24 一种gps接收机空时抗干扰滤波系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104698473A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105223590A (zh) * 2015-10-27 2016-01-06 国信军创(岳阳)六九零六科技有限公司 一种混合卫星导航抗干扰方法及装置
CN107064962A (zh) * 2017-01-24 2017-08-18 广州海格通信集团股份有限公司 一种带电磁防护的卫星导航阵列天线
CN108519608A (zh) * 2018-03-09 2018-09-11 中国航天电子技术研究院 一种基于阵列天线的卫星导航抗干扰和测姿方法
CN109116377A (zh) * 2018-07-26 2019-01-01 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于时域子矩阵计算的卫星导航抗干扰方法及装置
CN109286421A (zh) * 2018-09-13 2019-01-29 垣纬多媒体卫星通信（上海）有限公司 一种处理卫星通信信号的综合抗干扰方法及其系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202759018U (zh) * 2012-09-06 2013-02-27 重庆九洲星熠导航设备有限公司 一种基于自适应空时滤波的gps抗干扰天线
CN103399324A (zh) * 2013-08-13 2013-11-20 北京星地恒通信息科技有限公司 一种卫星导航抗干扰天线
CN103529460A (zh) * 2013-09-30 2014-01-22 中国电子科技集团公司第二十研究所 卫星导航抗干扰a/d芯片
CN103529456A (zh) * 2013-09-30 2014-01-22 中国电子科技集团公司第二十研究所 北斗卫星导航抗干扰a/d芯片
CN103869347A (zh) * 2014-03-25 2014-06-18 芜湖航飞科技股份有限公司 一种北斗卫星导航定位系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202759018U (zh) * 2012-09-06 2013-02-27 重庆九洲星熠导航设备有限公司 一种基于自适应空时滤波的gps抗干扰天线
CN103399324A (zh) * 2013-08-13 2013-11-20 北京星地恒通信息科技有限公司 一种卫星导航抗干扰天线
CN103529460A (zh) * 2013-09-30 2014-01-22 中国电子科技集团公司第二十研究所 卫星导航抗干扰a/d芯片
CN103529456A (zh) * 2013-09-30 2014-01-22 中国电子科技集团公司第二十研究所 北斗卫星导航抗干扰a/d芯片
CN103869347A (zh) * 2014-03-25 2014-06-18 芜湖航飞科技股份有限公司 一种北斗卫星导航定位系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105223590A (zh) * 2015-10-27 2016-01-06 国信军创(岳阳)六九零六科技有限公司 一种混合卫星导航抗干扰方法及装置
CN107064962A (zh) * 2017-01-24 2017-08-18 广州海格通信集团股份有限公司 一种带电磁防护的卫星导航阵列天线
CN107064962B (zh) * 2017-01-24 2019-11-12 广州海格通信集团股份有限公司 一种带电磁防护的卫星导航阵列天线
CN108519608A (zh) * 2018-03-09 2018-09-11 中国航天电子技术研究院 一种基于阵列天线的卫星导航抗干扰和测姿方法
CN109116377A (zh) * 2018-07-26 2019-01-01 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于时域子矩阵计算的卫星导航抗干扰方法及装置
CN109286421A (zh) * 2018-09-13 2019-01-29 垣纬多媒体卫星通信（上海）有限公司 一种处理卫星通信信号的综合抗干扰方法及其系统
CN109286421B (zh) * 2018-09-13 2021-03-26 上海垣信卫星科技有限公司 一种处理卫星通信信号的综合抗干扰方法及其系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202759018U (zh) 一种基于自适应空时滤波的gps抗干扰天线
CN104698473A (zh) 一种gps接收机空时抗干扰滤波系统
CN104076368B (zh) 一种gps抗干扰天线技术
CN102916719B (zh) 多通道、多模式、多功能的l波段无线电收发机
CN105223590B (zh) 一种混合卫星导航抗干扰方法及装置
CN109061682A (zh) 适用于浮空器的掩星探测系统及方法
CN103267966B (zh) 一种单个二维压差式矢量水听器方位估计的方法
CN102571137A (zh) 一种全数字直接序列扩频通信系统及其伪码快速捕获方法
CN103116170B (zh) Gnss的基于天线阵列干扰抑制模块的室内测试系统
CN104393883B (zh) 基于改进的功率倒置法的ads‑b压制式干扰抑制方法
CN110988924A (zh) 一种基于阵列天线抗干扰bds/gps接收机
CN109116294A (zh) 基于微波光子阵列的超宽带信号波达方向角估计方法
CN104682977A (zh) 一种高动态运动载体卫星通信的空域抗干扰方法
CN110596657A (zh) 一种测试测距机/塔康运行的装置
CN108123723B (zh) 一种基于无线电技术的定位系统及方法
CN203720353U (zh) 一种小型抗干扰bd-gnss卫星导航系统
CN109031358A (zh) 一种基于双极化天线阵列的零陷展宽空时导航抗干扰方法
CN103916199B (zh) 一种天线信号的时延和相位调整装置与方法
CN103399030B (zh) 一种实现空管3/a模式下应答信号相位差检测的系统和方法
CN205861897U (zh) 双边带频率分集阵列雷达系统
CN202334510U (zh) 一种用于毫米波主动式人员安检装置的收发机
CN205039805U (zh) 一种短波接收前端装置
CN116299578A (zh) 一种gnss天线阵波束指向抗干扰处理方法和装置
CN208691245U (zh) 一种基于软件无线电的超宽带数字卫星信标接收机
CN204290885U (zh) 一种gps与北斗二代双模有源接收天线低噪声放大器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150610

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication