[发明专利]基于码字结构的盲自适应GPS干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种盲自适应GPS干扰抑制方法。特别是涉及一种不改变现有GPS接收 机结构，能够抑制干扰的基于码字结构的盲自适应GPS干扰抑制方法。

背景技术

GPS因其可以全天时，全天候地为世界上的任何地方提供准确的位置，速度和时间 信息，从而成为目前最有前途的导航系统，广泛的应用在军事和民用领域。然而，由于 接收到的GPS信号很弱，比噪声还要低20-30dB，同时GPS信号的扩频码C/A码是公开 的，因而使得GPS信号很容易受到各种有意和无意干扰信号的影响。如果干扰信号很强， 超过GPS扩频信号所固有的处理增益，将使得GPS接收机失锁，从而不能正确解算接收 机的位置信息，因而有必要研究GPS抗干扰技术。

目前，最有效的GPS抗干扰技术是采用自适应天线阵，利用空域或空时域技术来进 行干扰抑制，这些技术均没有考虑利用GPS信号的特点。GPS系统采用的是CDMA扩频通 信系统，在CDMA抗干扰中，基于解重扩技术多目标阵列是近来较新的一种盲自适应算法， 该方法利用CDMA系统中不同用户的扩频码信息来自适应多目标波束形成器的加权矢量， 从而形成多个波束。具体说来，就是利用每个用户扩频码和接收到的信号做相关，估计 每个用户的码位信息，然后再利用该扩频码对估计出的码位信息进行重新扩频，重新扩 频后的信号作为自适应波束形成器的参考信号来更新加权矢量。由于GPS信号是CDMA信 号，因此可以应用解重扩技术来进行GPS抗干扰，但要考虑GPS信号的特殊性来简化算 法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种不需改变现有GPS接收机结构，能够抑制 干扰的基于码字结构的盲自适应GPS干扰抑制方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于码字结构的盲自适应GPS干扰抑制方法，是 利用自适应阵列天线抑制干扰来实现，即是通过在阵列天线和普通的GPS接收机之间嵌 入基于码字结构的盲自适应GPS干扰抑制模块来实现的，不改变全球卫星导航系统GPS 接收机的内部结构，具体包括如下步骤：

(1)将阵列天线接收到的射频信号转换为数字中频信号；

(2)将中频信号进行A/D变换、数字下变频得到零中频数字信号；

(3)利用功率倒置算法计算天线阵列的加权矢量；

所述的利用功率倒置算法计算天线阵列的加权矢量，是通过使阵列天线输出信号功 率最小，同时约束参考阵元的加权值为1为代价函数，利用小块拍数计算加权矢量；

(4)将步骤(3)计算出的加权矢量作为基于码字结构的盲自适应算法的初始加权 矢量，进行天线阵列加权矢量的更新；

所述的加权矢量的更新公式，是通过使阵列输出信号与参考信号的误差最小为代价 函数，利用最小二乘算法来实现；所述的参考信号的获取是利用已知的GPS扩频码码字 结构，对阵列输出数据进行处理，得到与阵列接收到的GPS信号同步的扩频码作为参考 信号；所述的对阵列输出数据进行处理，得到与阵列接收到的GPS信号同步的扩频码作 为参考信号，是将接收机中扩频码逐步进行延迟，将每个延迟后的扩频码分别与阵列输 出数据在一个扩频码周期内作相关运算，然后比较每个相关器的输出，从中选出最大的 输出，与该最大输出对应的支路上的扩频码即为参考信号；

(5)采用步骤(4)计算出的阵列加权矢量进行波束形成；

(6)将波束形成后的卫星导航信号转换为模拟射频信号送入接收机。

所述的干扰抑制方法是将功率倒置算法与解重扩算法相结合，并利用导航数据周期 远大于扩频码周期的特点，简化解重扩算法，提高解重扩算法的计算量和收敛速度。

本发明的基于码字结构的盲自适应GPS干扰抑制方法，本发明充分考虑了GPS信号 很弱，扩频码码字结构已知和导航数据周期远大于扩频码周期的特点，将扩频通信中的 解重扩算法应用到GPS抗干扰中，可降低解重扩算法的运算量和收敛速度。

附图说明

图1是利用相关器来估计时延参数的原理框图；

图2是基于码字结构的盲自适应GPS抗干扰算法结构图；

图3a是本发明对卫星1形成的阵列天线方向图；

图3b是本发明对卫星2形成的阵列天线方向图；

图3c是本发明对卫星3形成的阵列天线方向图；

图3d是本发明对卫星4形成的阵列天线方向图；