[发明专利]正弦调频干扰下基于子相关函数的CBOC信号无模糊捕获算法

说明书

本发明请求保护一种针对正弦调频干扰下的CBOC信号的无模糊捕获算法，属于信号处理领域。将接收到的含有正弦调频干扰的CBOC信号做正弦调频变换，通过正弦调频干扰在DSFMT域呈现聚拢这一特征确定正弦调频干扰位置并进行干扰置零处理。然后把经过伪码调制的副载波分为12个组，将干扰抑制处理后的接收信号和这12组子副载波进行相关得到12组子相关函数，最后根据12组子相关函数之间的对应关系，合成一种精确的无模糊捕获算法。实验表明，本方法可以有效抑制正弦调频干扰，并且能完全消除副峰，同时，副载波所分组数越大，其主峰的宽度就越窄，性能就越好。不仅如此，本发明方法有着比传统ASPECT算法和SCPC算法更好的性能，对实际应用中信号的捕获具有重要的意义。

技术领域

本发明属于导航通信中CBOC信号捕获的相关领域，具体为在正弦调频干扰下基于子相关函数的CBOC信号的无模糊捕获算法。

背景技术

近年来，全球导航卫星系统(global navigation satellite systems，GNSS)广泛应用于军事和民用领域，因此越来越多的卫星导航系统被研制出来，如美国政府管理的全球定位系统(global position system，GPS)，欧盟及欧洲航天局管理的伽利略卫星导航系统(Galileo satellite navigation system，GALILEO)，俄罗斯联邦政府管理的全球卫星导航系统(global navigation satellite system，GLONASS)，我国政府管理的北斗卫星定位通信系统(BeiDou navigation satellite system， BDS)，印度政府管理的区域导航定位系统(India regional navigation satellite system，IRNSS)等。这使得导航频段变得越来越拥挤。在这样的背景下，BOC 及其衍生信号因为其频谱分裂的特性可以实现新老业务的兼容，而被广泛应用于新一代的导航卫星系统中。然而，在实际的应用场合中，接收到的BOC信号由于传播路径远和接收功率小，而经常受到各种干扰。作为BOC信号的衍生信号，CBOC信号虽然有更强的抗干扰能力，但是在强干扰下其频谱依旧会发生失真现象导致其无法被精确捕获。所以研究BOC及其衍生信号在各种干扰环境下的接收性能，并提出有效可行的抗干扰捕获方法具有重要的意义和价值。

针对正弦调频干扰下CBOC信号频谱发生严重失真，导致其无法被捕获的问题，提出了一种将正弦调频变换结合子相关函数的无模糊捕获算法，该方法可以实现正弦调频干扰下CBOC信号的无模糊捕获，文献“窄带干扰环境下的 BOC信号捕获”提出了一种基于频域FFT重叠变换窄带干扰抑制方法和相关重构方法相结合的BOC捕获算法。该算法首先通过对信号重叠加窗处理，降低信号的频谱泄露和减小信号的损失，然后通过频域陷波技术对干扰信号进行有效的抑制，最后将经过处理后的BOC信号利用相关重构方法进行捕获。文献“基于分数阶傅里叶变换的GNSS接收机抗线性调频干扰技术研究”采用FRFT抑制宽带线性调频干扰，再采用FRFT对后续信号进行捕获。但是上述两篇文献主要针对窄带干扰和宽带干扰，很少有研究针对正弦调频干扰，对于无模糊捕获算法，最常用的是PCF分析方法，PCF方法的主要思想是通过引入两个特别设计的本地码来生成一个主峰宽度与BOC信号自相关函数主峰宽度相同的单峰相关函数，因此保留了BOC信号窄主峰的特性。如文献“BOC及其衍生信号通用无模糊捕获分析”，提出了一种基于伪相关函数(pseudo correlationfunction，PCF) 的无模糊捕获改进方法。首先，根据形状码向量的概念构建了BOC信号的互相关函数统一表达式，并提出了两组新的形状码向量；然后，通过接收信号与形状码向量对应的参考信号作互相关合成得到一个单峰；最后，通过单峰与自相关函数合成得到无模糊捕获方法。但是此算法仅仅只能对无干扰环境下的BOC 及其衍生信号进行捕获，对正弦调频干扰下是否还能捕获还需进一步的验证。

发明内容