[发明专利]一种Loran-C定时和定位终端中连续波干扰检测方法

说明书

本发明提供了一种Loran‑C定时和定位终端中连续波干扰检测方法，结合Loran‑C信号捕获结果，选择没有Loran‑C脉冲组位置的静默区获得频谱，减小Loran‑C谱线对连续波干扰检测的影响；通过非相干累加处理抑制噪声谱，提高连续波干扰检测的灵敏度；通过滑动中值滤波抑制连续波干扰谱线后，通过曲线拟合方法消除趋势项，获得噪底平稳的干扰谱线，减少趋势项对连续波干扰检测的影响；采用自适应门限，提高连续波干扰检测概率。

技术领域

本发明属于陆基无线电授时和导航信号处理领域，涉及一种干扰检测方法，主要用于Loran-C定时和定位应用终端中。

背景技术

全球卫星导航系统(GNSS)的信号微弱，易受干扰、易受欺骗、易受遮挡，是军事打击目标，在非常时期存在位置和时间服务保障的可靠性问题。而Loran-C系统具有发射功率大、抗干扰能力强、信号作用距离远、相位稳定等优点，是一种远程陆基无线电定位、导航和授时服务系统，国际上公认Loran-C系统可作为卫星导航系统理想的补充和备份。我国现有的Loran-C系统有“长河二号”导航系统和BPL授时系统，同时将在我国西部增补三个新的Loran-C授时台，建成以后会与现有系统基本实现Loran-C信号的全国覆盖。

但是随着空间中电磁环境的日益复杂，Loran-C接收信号中的连续波干扰日益严重，连续波干扰是外界辐射源带内信号、杂散或谐波信号落入Loran-C频段内或附近而形成的干扰，主要来源是电台干扰和电力干扰，连续波干扰包括宽带干扰和窄带干扰。连续波干扰会导致Loran-C信号畸变，影响信号幅度和相位的检测。Loran-C定时和定位终端在进行信号处理前，首先需要对连续波干扰进行检测和抑制，抑制一般采用IIR数字陷波器和LMS自适应滤波器，连续波干扰检测一般通过快速傅里叶变换后在频域检测。但频域检测存在以下三个问题：(1)Loran-C信号时域表现为突发性，在干扰检测时，连续波干扰与Loran-C信号频谱发生混叠，影响检测门限设置和检测性能；(2)当连续波干扰和噪声的幅度比较小时，连续波干扰谱线将会淹没在噪声谱中，导致检测灵敏度低；(3)由于应用终端中射频前端中滤波器等器件的原因，导致频谱的曲线噪低表现为非平稳而出现慢变的趋势项，趋势项会导致检测门限不合理，影响检测门限的计算和检测准确度。这三个方面问题会严重影响连续波干扰检测的灵敏度和准确度，进而会导致连续波干扰抑制效果差，最终影响Loran-C定时和定位结果的准确性和稳定性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种Loran-C定时和定位终端中连续波干扰检测方法，对Loran-C终端中通过AD芯片采集到的数字信号中连续波干扰进行检测，能够提高Loran-C接收信号中连续波干扰检测的灵敏度和准确度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1，对Loran-C台站的脉冲组信号进行轮询捕获，确定出能够捕获到的Loran-C脉冲组位置并在时域进行标记，确定脉冲组的起始和结束概位；没有捕获到脉冲组信号则整个时域为静默区；

步骤2，在静默区内提取M组长度为N的连续数据序列x_i(n)，i表示第i组数据，i＝1…M；n表示每组数据序列中的第n个数据，n＝1…N；

步骤3，对M组数据中每组长度为N的数据序列x(n)加窗后进行快速傅里叶变换并取绝对值，得到数据序列x_i(n)的幅度谱X_i(n)；

步骤4，对M组幅度谱数据序列X_i(n)对应点数据进行累加取平均，得到非相干累积结果

步骤5，对数据X′(n)滑动中值滤波，输出数据序列为X″(n)；

步骤6，采用数据拟合方法对数据序列X″(n)进行拟合，得到一条光滑的趋势项拟合曲线

步骤7，利用非相干累积结果X′(n)减去趋势项拟合结果获得的噪低平稳的谱线