CN105425251A - 一种导航接收机抗转发式干扰信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子信息技术领域，特别是指一种导航接收机抗转发式干扰信号的方法，从导航接收机信号捕获阶段，根据转发式干扰信号码相位滞后真实信号特点，利用相关累积幅值门限判决方式筛选出真实信号，在不影响接收机在无干扰正常工作的前提下，能够有效抑制单转发式和多转发式干扰，并且抗干扰性能不受干扰信号强度制约。

Description

一种导航接收机抗转发式干扰信号的方法

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，特别是指一种导航接收机抗转发式干扰信号的方法，具体为一种基于捕获门限判决的导航接收机抗转发式干扰信号的方法。

背景技术

目前导航接收机主流的抗欺骗干扰抑制方式为RAIM和多天线技术以及基于Relax算法的抗转发式欺骗干扰方式。但是RAIM方式当干扰信号占主体时，无法识别干扰信号，而且存在抑制真实信号的可能。而多天线技术利用波束形成技术在干扰来向形成零陷，但该方式对单干扰效果较好，无法使用多干扰场景。Relax方式即可以检测多个干扰源也可以检测单一的转发式欺骗干扰，但是该方式抗干扰性能与干扰信号强度相关，当干扰信号功率比真实信号功率大6dB以下时，发现概率在0.6以下，虚警概率大于0.08。

易受干扰是卫星导航系统的固有特性，且面临的干扰环境日益复杂，包括压制式宽带干扰、压制式窄带干扰、产生式欺骗干扰以及转发式欺骗式干扰等多种干扰形式。其中转发式欺骗式干扰是干扰机接收卫星的载波信号，经延迟放大后，直接转发。干扰信号功率比真实卫星信号功率大，接收机极有可能将干扰信号捕获，使接收机测量的伪距存在偏差，导致接收机定位结果错误，无法正常工作。

发明内容

本发明根据转发式干扰信号的码相位滞后真实信号的特点，利用过门限峰值的码相位信息来区分转发干扰信号和真实信号，在不影响接收机在无干扰正常工作的前提下，能够有效抑制多干扰、并且抗干扰性能不受干扰信号强度制约，从而克服了现有技术的不足。

本发明通过以下技术方案实现，通过捕获模块中的相关积分器，将输出的自相关幅值结果Vn与捕获门限Vth比较，取值Vn≥Vth；

将自相关幅值结果Vn，与其对应的伪随机码相位结果Pn，以及载波频率结果Fn，一同写入预判决存储器，进行二次判决，取值Vn≥Vth；

遍历所有搜索单元，捕获模块将产生的捕获完成信号上报微处理器，微处理器从预判决存储器中读取所有通过判决的捕获结果，与Pn的相位信息比较，采用时间关系上最靠前的与Pn对应的捕获结果作为本次捕获结果。

本发明的优点在于，在不影响接收机在无干扰正常工作的前提下，能够有效抑制单转发式和多转发式干扰，并且抗干扰性能不受干扰信号强度制约。

附图说明

附图1为本发明原理示意图。

附图2为实施例一实测数据图。

附图3为实施例二实测数据图。

附图4为实施例三实测数据图。

具体实施方式

下面结合附图1至4对本发明的具体实施例作进一步说明，本发明通过捕获模块中的相关积分器，将输出的自相关幅值结果Vn与捕获门限Vth比较，取值Vn≥Vth；

将自相关幅值结果Vn，与其对应的伪随机码相位结果Pn，以及载波频率结果Fn，一同写入预判决存储器，进行二次判决，取值Vn≥Vth；

遍历所有搜索单元，捕获模块将产生的捕获完成信号上报微处理器，微处理器从预判决存储器中读取所有通过判决的捕获结果，与Pn的相位信息比较，采用时间关系上最靠前的与Pn对应的捕获结果作为本次捕获结果。

本发明包括以下步骤：

步骤1，捕获模块中的相关积分器输出的自相关幅值结果Vn，与预置的捕获门限Vth比较；

步骤2，当自相关幅值结果Vn大于或等于捕获门限Vth时，预判该搜索单元为真实信号或者干扰信号；

步骤3，将自相关幅值结果Vn，与其对应的伪随机码相位结果Pn，以及载波频率结果Fn一同写入预判决存储器，进行二次判决；当自相关幅值结果Vn小于捕获门限Vth时，判断该搜索单元为非真实信号或干扰信号所在单元,丢弃；

步骤4，循环步骤1，进行下一个搜索单元的预判决；当捕获范围类的所有搜索单元遍历完成后，捕获模块产生捕获完成信号，上报微处理器MCU；

步骤5，微处理器MCU从预判决存储器中读取所有通过判决的捕获结果Vn、Pn、Fn，与Pn的相位信息进行比较，采用时间关系上最靠前的Pn对应的捕获结果作为本次捕获结果。

所述自相关幅值结果Vn，n=0,…,N，所述N为捕获范围内通过预判决门限的搜索单位数量。

所述捕获结果Vn、Pn、Fn，n=0,…,N，所述N为捕获范围内通过预判决门限的搜索单位数量。

下面结合附图2至4的三种典型实施例，描述本技术方案实际工作流程，及实际效果。

实施例一：无干扰，真实信号强度为-133dBm；

x轴为伪随机码相位Pn，n=1至24，时间关系从前至后；y轴测试次数N，N=1至100；z轴为捕获模块输出的相关累积幅值Vn。根据本技术方案，每次测试取Vn大于等于捕获门限（Vth）且时间关系最靠前的码相位Pn。捕获概率为100%，误检概率为0%。可见本技术方案在无干扰场景下，不影响接收机正常工作。

实施例二：单干扰，真实信号强度为-133dBm，干扰信号较真实信号强10dB，较真实信号延迟1.5码片；

与实施例一类似，x轴为伪随机码相位Pn，n=1至24，时间关系从前至后；y轴测试次数N，N=1至100；z轴为捕获模块输出的相关累积幅值Vn。如图真实信号码相位在时间关系上提前干扰信号码相位，并且由于伪随机码优秀的互相关特性，干扰信号基本不影响真实信号的相关累积幅值，故采用本技术方案完全可分离出真实信号和干扰信号，从而有效抑制干扰信号。利用本技术方案，实测捕获概率为100%，误检概率为0%。可见：该技术方案在单干扰场景下，能够有效抑制转发式干扰。

实施例三：双干扰，真实信号强度为-133dBm，干扰信号1较真实信号强6dB，较真实信号延迟1.5码片，干扰信号2较真实信号强10dB，较干扰信号1延迟1.5码片。

与实施例二类似，x轴为伪随机码相位Pn，n=1至24，时间关系从前至后；y轴测试次数N，N=1至100；z轴为捕获模块输出的相关累积幅值Vn。如图通过相关累积幅值及码相位信息，完全可分离真实信号和多个干扰信号，故在多干扰场景下，本技术方案依然可行。实测捕获概率为100%，误检概率为0%。可见：该技术方案在多干扰场景下，能够有效抑制转发式干扰，并且抗干扰性能不受干扰信号强度制约。

综上所述，三种场景各测试100次，真实信号码相位位置固定，记录N为100次测试中真实信号码相位Pn附近24个码相位搜索单元对应捕获模块输出的相关累积幅值Vn。以上所述实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种导航接收机抗转发式干扰信号的方法，其特征在于：通过捕获模块中的相关积分器，将输出的自相关幅值结果Vn与捕获门限Vth比较，取值Vn≥Vth；

将自相关幅值结果Vn，与其对应的伪随机码相位结果Pn，以及载波频率结果Fn，一同写入预判决存储器，进行二次判决，取值Vn≥Vth；

遍历所有搜索单元，捕获模块将产生的捕获完成信号上报微处理器，微处理器从预判决存储器中读取所有通过判决的捕获结果，与Pn的相位信息比较，采用时间关系上最靠前的与Pn对应的捕获结果作为本次捕获结果。

2.根据权利要求1所述的一种导航接收机抗转发式干扰信号的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，捕获模块中的相关积分器输出的自相关幅值结果Vn，与预置的捕获门限Vth比较；

步骤2，当自相关幅值结果Vn大于或等于捕获门限Vth时，预判该搜索单元为真实信号或者干扰信号；

步骤3，将自相关幅值结果Vn，与其对应的伪随机码相位结果Pn，以及载波频率结果Fn一同写入预判决存储器，进行二次判决；当自相关幅值结果Vn小于捕获门限Vth时，判断该搜索单元为干扰信号，丢弃；

步骤4，循环步骤1，进行下一个搜索单元的预判决；当捕获范围类的所有搜索单元遍历完成后，捕获模块产生捕获完成信号，上报微处理器MCU；

步骤5，微处理器MCU从预判决存储器中读取所有通过判决的捕获结果Vn、Pn、Fn，与Pn的相位信息进行比较，采用时间关系上最靠前的Pn对应的捕获结果作为本次捕获结果。

3.根据权利要求1或2所述的一种导航接收机抗转发式干扰信号的方法，其特征在于：所述自相关幅值结果Vn，n=0,…,N，所述N为捕获范围内通过预判决门限的搜索单位数量。

4.根据权利要求1或2所述的一种导航接收机抗转发式干扰信号的方法，其特征在于：所述捕获结果Vn、Pn、Fn，n=0,…,N，所述N为捕获范围内通过预判决门限的搜索单位数量。