[发明专利]基于解重扩技术的空时盲自适应GPS干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种GPS干扰抑制方法。特别是涉及一种能够实现干扰抑制并保证卫星 信号无衰减的基于解重扩技术的空时盲自适应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，最有效的抗干扰技术是基于自适应天线阵的空域处理和空时域处理技术。由 于空域处理本身自由度的限制，当存在大量宽带干扰和窄带干扰时，采用空域处理需要 大阵列，花费大。特别地，对于机载GPS来说，由于飞机机身会引起色散多径干扰，空 域处理需要更多的天线阵列。空时域处理联合空域处理和时域处理的优点，在不增加天 线阵的情况下，通过时间抽头来增加自适应天线阵列的自由度以抑制大量的窄带干扰、 宽带干扰和色散多径干扰，因而成为GPS抗干扰技术的一个发展趋势。空时最小功率法 是常用的空时域处理技术，但该算法仅能抑制干扰，不能提供信号处理增益，会引起GPS 信号衰落，这对于GPS接收机来说是不希望的。此外，由于空时处理结构使得GPS接收 机产生捕获偏差，因此必须对空时阵列输出进行均衡，补偿捕获偏差。而常用的均衡处 理方法均要求阵列流形信息，这就要求对空时自适应处理算法进行均衡处理时需要知道 卫星信号来向信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种不需事先知道卫星信号来向信息，利用空 时阵列天线和卫星导航信号的特点，能够实现干扰抑制并保证卫星信号无衰减的基于解 重扩技术的空时盲自适应GPS干扰抑制方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于解重扩技术的空时盲自适应GPS干扰抑制方 法，是结合最小功率法和解重扩技术，采用空时自适应天线阵来实现，包括有以下步骤：

(1)利用空时最小功率算法计算的加权矢量作为空时自适应GPS抗干扰阵列的初始 加权矢量；

(2)对空时最小功率算法得到的阵列输出进行解扩，重构阵列接收到的所有的或满 足定位要求的L个GPS卫星信号；

(3)将重构后的GPS卫星信号作为参考信号，更新空时自适应阵列的加权矢量；

(4)对更新后的加权矢量得到的阵列输出进行解扩，重构L个GPS卫星信号；

(5)重复步骤(3)和(4)，直到算法收敛，从而获得L个波束，每个波束指向一 个GPS卫星信号；

(6)对每个波束输出进行均衡处理。

所述的利用空时最小功率算法计算的加权矢量作为空时自适应GPS抗干扰阵列的初 始加权矢量，包括：首先建立空时自适应阵列接收数据模型，然后根据空时最小功率法 计算初始加权矢量。

所述的对空时最小功率算法得到的阵列输出进行解扩，重构L个GPS卫星信号，是 将阵列输出进行捕获，跟踪，得到与接收到的L个卫星信号同步的C/A码和相应的中频， 利用同步到的C/A码和中频重新构造L个GPS卫星信号。

所述的将重构后的GPS卫星信号作为参考信号，更新空时自适应阵列的加权矢量， 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。

所述的对每个波束输出进行均衡处理，是采用同态滤波均衡算法来实现均衡。

所述的同态滤波均衡算法所需的阵列流形可由本发明所计算出的空时阵列加权矢量 直接计算得到，不需事先知道卫星信号来向信息。