[发明专利]基于小型化卫星导航终端的干扰信号检测方法

说明书

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，特别涉及一种基于卫星导航系统的干扰信号检测方法，具体涉及应用于小型化卫星导航终端的干扰信号检测方法，可通过频域干扰信号检测技术实现小型化卫星导航终端的干扰信号检测需求。

背景技术

卫星导航信号到达接收天线的信号十分微弱，通常淹没在噪声之中，极易受到外来干扰信号和同频谐波的干扰，严重时会导致卫导系统无法正常使用。为了保证卫星导航系统的安全、可靠，选择干净的频谱信号进行传输，实时侦察频谱中的干扰变得尤为重要。干扰检测是卫星导航系统抗干扰技术的重要环节，最大限度地降低干扰检测算法复杂度是小型化卫星导航终端抗干扰技术的迫切需求。

干扰检测处理通常采用时域干扰信号检测或频域干扰信号检测，采用时域干扰信号检测需要对输入信号实时检测，使电路功耗较大，且检测结果准确性低；传统频域干扰信号检测的FFT变换部分采用并行或阵列处理算法，且门限因子的计算方式复杂，使电路规模较大，不易于芯片化实现；传统频域干扰信号检测的数字域FFT的频谱泄露严重，影响干扰检测的准确性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于小型卫星导航终端的干扰信号检测方法，以侦察卫星导航信号频谱中是否存在干扰，给后续抗干扰处理提供必要信息，可同时满足GPS、GLONASS、北斗一代、北斗二代等卫星导航系统的应用要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)接收两路卫星导航信号，分别经下变频后变为模拟中频信号，A/D采样两路模拟中频信号，输出数字中频信号；

(2)对上述数字中频信号中的一路直接进行FFT，另一路经过1/2采样周期延时后再进行FFT；所述的采样周期为2048点；

(3)将两路FFT的结果求平均值，输出无频谱泄露的频域信号；

(4)求该频域信号的模平方以及模平方的平均值；

(5)由公式估算门限因子θ，其中1-F(A)为设定的虚警概率，F(A)取0.0001～0.000001，通过修正计算干扰门限值为θ*a²，a²为步骤(4)计算出的模平方；

(6)将步骤(4)计算出的信号模平方的平均值和步骤(5)计算出的干扰门限值进行比较，若存在大于门限值的点，则认为有干扰，若不存在大于门限值的点，则认为无干扰。

本发明的有益效果是：由于对数字域FFT采用1/2采样周期延时算法减少了FFT的频谱泄露，提高了卫星导航系统干扰检测的准确性；由于将干扰门限值设为θ*a2，并通过大量仿真试验对门限因子进行修正，降低了门限值的计算复杂度，减少了算法实现的功耗；由于其FFT变换部分采用基2的顺序处理、RAM同址运算，减小了FFT部分的复杂度和功耗。

附图说明

图1为传统时域干扰检测功能框图；

图2为传统频域干扰检测功能框图；

图3为本发明基于小型化卫星导航终端的干扰信号检测方法应用实例框图；

图4为本发明基于小型化卫星导航终端的干扰信号检测方法功能框图；

图5为本发明基于小型化卫星导航终端的干扰信号检测方法FFT部分的功能框图；

图6为本发明基于小型化卫星导航终端的干扰信号检测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明的干扰信号检测方法，对接收到的中频数字信号进行FFT变换，转换为频域信号，在频域计算检测统计量,并设定干扰门限值为θ*a²，由判决器对检测统计量和干扰门限值进行比较，输出干扰存在性信息。

如图6所示，本发明方法的具体实施步骤为：

(1)通过卫星天线接收两路卫星导航信号，经下变频后变为模拟中频信号，A/D采样两路中频卫星导航信号，输出数字中频信号；

(2)对其中一路中频信号直接进行FFT，另一路经过1/2采样周期延时(采样周期为2048点)后再进行FFT；

(3)将两路FFT的结果求平均值，输出无频谱泄露的频域信号；

(4)求该频域信号模平方及其平均值；

(5)计算干扰门限值θ*a²，θ由公式算出粗略值，其中1-F(A)为设定的虚警概率(F(A)＝0.0001-0.000001)，a²为步骤(4)计算出的模平方；