北斗导航接收机的抗干扰算法研究

北斗一代卫星导航接收机射频通道技术研究随着全球定位系统的广泛应用，卫星导航技术在现代社会中的重要性日益凸显。

其中，北斗卫星导航系统作为中国自主研发的全球卫星导航系统，具有广阔的应用前景。

而在北斗一代卫星导航接收机中，射频通道技术是实现高精度定位的关键之一。

射频通道技术是指将接收到的卫星导航信号通过射频前端电路进行处理和放大，以便后续数字信号处理模块进行解调和定位计算。

在北斗一代卫星导航接收机中，射频通道技术的设计与实现直接影响到系统的性能和可靠性。

首先，北斗一代卫星导航接收机的射频通道技术需要具备高灵敏度和低噪声的特点。

由于卫星导航信号的弱化和噪声的干扰，射频通道必须具备较高的灵敏度，以提高接收机对信号的接收能力。

同时，抑制噪声和干扰也是射频通道技术设计的重点，通过使用低噪声放大器和滤波器等组件，可以有效提高系统的信噪比和抗干扰能力。

其次，北斗一代卫星导航接收机的射频通道技术需要具备宽动态范围和高抗多径干扰的能力。

由于卫星导航信号在传播过程中会受到地面、建筑物等物体的反射和散射影响，产生多径干扰现象。

射频通道技术需要通过采用合适的信号处理算法和抗干扰技术，有效抑制多径干扰，提高系统的定位精度和可靠性。

此外，北斗一代卫星导航接收机的射频通道技术还需要具备较高的动态跟踪范围和快速跟踪速度。

由于卫星导航系统中的卫星数量较多，并且卫星的运动速度较快，接收机需要能够快速捕获和跟踪信号，以确保持续的定位服务。

因此，射频通道技术需要具备良好的跟踪性能和快速锁定能力，以适应不同的信号环境和卫星运动状态。

总之，北斗一代卫星导航接收机的射频通道技术在实现高精度定位方面起着至关重要的作用。

通过提高灵敏度、抗干扰能力和跟踪性能，射频通道技术可以有效提高接收机的性能和可靠性，为用户提供更加精准和可靠的定位服务。

随着北斗卫星导航系统的不断发展和应用，射频通道技术的研究和创新也将得到进一步推进，为卫星导航技术的发展做出更大的贡献。

北斗卫星导航接收机抗窄带干扰技术研究抗干扰技术一直是卫星导航通信方向研究的前沿,特别是在军事领域的应用,是决定信息化战争成败的关键因素之一。

虽然我国卫星导航系统起步晚,但发展迅速。

对干扰抑制技术的不断研究会在更加完善的第三代北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System,BDS)中发挥不可或缺的作用。

接收机天线收到的导航信号微弱,容易受到周围电磁波和干扰的破坏。

窄带干扰(Narrowband Interference,NBI)是接收机常见的干扰类型。

为了提高接收机抗窄带干扰的性能,有必要在接收机中加入窄带干扰抑制模块。

本文主要深入的研究了时域和频域的自适应抑制窄带干扰的方法,并选择了一种频域自适应门限算法进行了硬件实现。

以接收机收到的卫星导航信号和噪声、干扰的混合信号为前提,本文主要完成了以下工作:(1)介绍了卫星导航系统中采用的扩频通信技术,以直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)系统为例,对窄带干扰下扩频前后的误码率曲线进行了仿真,由结果对比分析了其抗干扰性能。

接着根据北斗信号和窄带干扰的结构,给出了数学模型,并阐述了导航接收机原理和自适应滤波技术理论。

(2)从自适应预测估计角度,研究了时域抑制窄带干扰技术。

详细介绍了最小均方(Least Mean Square,LMS)、递归最小二乘(Recursion Least Square,RLS)以及改进的可变步长最小二乘(Variable Step-size Least Mean Square,VSLMS)算法,对比了各算法抑制窄带干扰前后的仿真结果图,分析了算法的收敛性。

从滤波器结构角度对IIR陷波器进行了改进,并对改进前后进行了仿真对比。

(3)从自适应门限与并行处理数据角度,研究了频域抑制窄带干扰技术。

首先介绍了频域滤波的思路,加窗函数的原因以及减少影响的措施,接着重点研究了频域滤波中自适应门限值的设定方法,并对改进后的N-sigma算法、自适应门限μ值法以及块处理数据的FBLMS算法进行了抗窄带干扰仿真。

北斗卫星导航系统及抗干扰算法研究摘要：本文主要介绍了北斗卫星导航系统（GNSS）组成、特点及应用，概述了北斗导航信号抗干扰算法，提出了改进后的抗干扰算法-空时频联合自适应抗干扰算法，推导出了具体算法及流程，对空时频联合自适应抗干扰算法进行了仿真计算验证，该抗干扰算法已在实际项目中验证其可靠性，具有很强的工程意义。

0 引文北斗卫星导航系统为我国自主研制开发的全球卫星导航系统，可实现全方位定位、导航、授时等功能，在国家经济建设以及国防安全方面扮演着十分重要的角色。

北斗导航接收机通常工作在复杂环境中，容易受到电磁干扰的影响，这会影响导航定位的正常运行。

为此，针对提高接收机抵抗电磁干扰，研究人员研制了卫星抗干扰设备为北斗导航设备的正常运行提供保障。

因此，对于北斗抗干扰技术仍有很大的研究空间。

目前，常见的抗干扰算法有空域抗干扰算法、时域抗干扰算法、频域抗干扰算法、空时抗干扰算法、空频抗干扰算法、LMS自适应窄带陷波抗干扰算法等。

国外已对导航抗干扰算法进行了大量的研究，例如文献给出了LMS变步长算法，文献针对共轭梯度抗干扰算法进行了分析与推导，给出了优化计算过程。

国内西安电子科技大学的王营营改进了扩频技术的GPS抗干扰方法，国防科技大学鲁祖坤开展了天仙阵抗干扰关键技术研究等。

现今对于抗干扰算法的改进优化以及仿真实现仍是行业热点。

本文针对北斗导航接收机设备提出了空时频联合抗干扰算法，给出了具体的推导过程及算法原理，实现了北斗三号卫星导航抗干扰平台系统，并在具体工程上进行了算法的实际验证与应用。

1 北斗卫星导航系统目前，全球卫星导航系统(GNSS-Global Navigation Satellite System)主要包括了以下几种：美国的全球定位系统(GPS- Global Positioning System)、欧洲的伽利略卫星定位系统(GALILEO-Galileo Satellite Navigation System)、俄罗斯的全球导航卫星系统(GLONASS- Global Navigation Satellite System)以及我国的北斗导航卫星定位系统(Bei Dou Navigation Satellite System)等。

北斗和GPS双模接收机干扰抑制算法的设计与实现张建立;杨祖芳;潘伟;郑建生【摘要】BeiDou and GPS receivers are susceptible to interference.In order to improve the performance of the receiver under strong jamming environment,the effects of different arrays and different algorithms on the anti-jamming performance of the receiver were studied.An anti-jamming platform for BeiDou and GPS dual-mode receiving system was designed and implemented on the basis of GPS anti-interference research.The experimental results show that by this system,the BeiDou and GPS dual-mode receivers can search up to 6 BeiDou navigation satellites and 5 GPS navigation satellites, and locate under the environment of -30 dBm strong interference.The system can also be extended to a variety of satellite navigation receivers anti-jamming platform.%目前北斗/GPS双模接收系统的抗干扰研究还比较少,主要是针对GPS的抗干扰研究.北斗和GPS接收机易被干扰,为了改善强干扰环境下接收机的性能,研究不同阵列、不同算法对接收机抗干扰性能的影响,在GPS的抗干扰研究的基础上设计并实现了一套北斗和GPS双模接收系统的抗干扰平台.实验结果表明,该系统能使北斗和GPS双模接收机在—30 dBm 强干扰的环境下搜到6颗北斗导航卫星和5颗GPS导航卫星,并正常定位,说明该系统能达到干扰抑制的目的.该系统也可推广至多种卫星导航接收机的抗干扰平台.【期刊名称】《中国空间科学技术》【年(卷),期】2017(037)001【总页数】7页(P117-123)【关键词】北斗;全球定位系统;干扰抑制;双模接收机;抗干扰平台【作者】张建立;杨祖芳;潘伟;郑建生【作者单位】武汉大学 GNSS中心,武汉 430079;武汉工商学院信息工程学院,武汉 430065;武汉大学 GNSS中心,武汉 430079;武汉大学 GNSS中心,武汉 430079;武汉大学电子信息学院,武汉 430072【正文语种】中文【中图分类】TN927.2近年来，随着导航技术在军事领域应用越来越多，电子对抗也被越来越多地出现在全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)中。

关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究北斗导航是我国自主研发的卫星导航系统，已经成为国内外用户信赖的卫星导航服务。

随着北斗导航系统的不断完善和应用的拓展，其对射频电路的抗干扰能力提出了更高的要求。

射频电路的抗干扰设计方法研究对于保障北斗导航系统的稳定、可靠运行具有重要意义。

本文结合北斗导航射频电路的特点，探讨其抗干扰设计方法，旨在为北斗导航系统的进一步提升提供有益的参考。

一、北斗导航射频电路的抗干扰特点1. 高频信号干扰：北斗导航系统工作在高频段，容易受到来自其他无线设备的高频信号干扰，射频电路需要具有较强的抗高频干扰能力。

2. 强电磁干扰：卫星导航系统的射频电路在使用过程中会受到来自外部的强电磁干扰，如雷电、电磁辐射等，要求射频电路具有一定的抗干扰能力。

3. 窄带和宽带干扰：北斗导航系统在接收卫星信号的过程中会受到窄带和宽带干扰的影响，射频电路需要具有对窄带和宽带干扰的抑制能力。

以上特点决定了北斗导航射频电路在设计时需要充分考虑抗干扰的需求。

1. 选择抗干扰器件：在射频电路设计中，选择具有较好抗干扰特性的器件非常重要。

选择具有良好线性度和抗干扰能力的放大器、滤波器等器件，能够有效提升整个射频电路的抗干扰能力。

2. 合理布局射频电路：射频电路的布局对于抗干扰能力的提升至关重要。

合理的布局可以减小各部分之间的干扰，降低干扰对系统性能的影响。

通过合理的地线设计和射频信号的屏蔽，能够有效阻止外部干扰信号的影响。

3. 设计滤波器：在北斗导航射频电路中，设计好的滤波器能够有效抑制来自外部的干扰信号，提高接收机的灵敏度和抗干扰能力。

在射频电路设计中，设置滤波器是一种有效的抗干扰设计方法。

4. 优化晶体管工作点：晶体管是射频电路中常用的放大器元件，在设计时需要合理选择晶体管的工作点，使其在工作时能够具有较好的线性度和抗干扰能力。

5. 设计抗干扰电路：在射频电路设计中，可以根据系统对抗干扰性能的要求，设计专门的抗干扰电路。

基于软件接收机的卫星导航抗干扰天线性能评估方法基于软件接收机的卫星导航抗干扰天线性能评估方法一、引言随着卫星导航（如GPS、北斗等）在日常生活和商业应用中的广泛应用，导航系统的安全性和可靠性变得至关重要。

然而，天然和人为的干扰信号对卫星导航系统的正常运行产生了挑战，因此研究和评估导航系统天线的抗干扰性能变得尤为关键。

本文将介绍一种基于软件接收机的卫星导航抗干扰天线性能评估方法。

二、软件接收机基本原理软件接收机是一种利用计算机软件实现雷达、无线电、卫星导航等信号接收和处理的技术。

其基本原理是将天线接收的信号通过电路转换成数字信号，并由计算机进行数字信号处理和解调。

软件接收机具有灵活性高、可配置性强、抗干扰能力强等优点，成为卫星导航系统性能评估领域的研究重点。

三、卫星导航抗干扰天线性能评估方法1. 实验准备在评估卫星导航抗干扰天线性能之前，我们需要准备一定数量的卫星信号，其中包括正常、干扰和噪声信号。

这些信号可以通过软件接收机模拟生成，也可以通过实际天线接收到的信号进行采集。

2. 抗干扰实验在抗干扰实验中，我们将在实验室环境中模拟各种干扰情况，如有源干扰器、多径干扰等。

通过调整干扰信号的强度、频率、时序等参数，模拟真实场景下的干扰情况。

在实验中，我们将使用软件接收机接收以及抗干扰处理这些信号，并记录下正常信号和接收到的干扰信号的质量指标，如信噪比、误码率等。

3. 数据分析与评估在抗干扰实验完成后，我们需要对实验数据进行分析和评估。

通过比较正常信号和受到干扰的信号的质量指标，可以评估卫星导航抗干扰天线的性能。

常用的评估指标包括信号强度、信噪比、误码率、干扰抑制比等。

4. 总结与改进根据实验结果进行总结与改进是评估方法的重要环节。

通过对实验中获得的数据进行分析，我们可以进一步改进卫星导航抗干扰天线的设计和性能。

例如，可以调整天线结构、增强抗干扰算法、改进信号处理等手段来提升天线的抗干扰性能。

四、结论本文介绍了一种基于软件接收机的卫星导航抗干扰天线性能评估方法。

2022年 3月 March 2022Digital Technology &Application 第40卷 第3期Vol.40 No.3数字技术与应用96中图分类号:TN967.1 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2022)03-0096-03DOI:10.19695/12-1369.2022.03.31机载通信导航设备对机载北斗接收机干扰评估天津七一二通信广播股份有限公司 吕琳 吕自鹏 张建军 韩明北斗卫星导航接收机作为机载导航设备，可能受到其他机载电子设备信号的干扰，本文分析了若干机载通信导航设备及相应地面端对机载北斗接收机可能造成的干扰情况，并提出相应防护建议。

结果表明，所分析的机载电子设备存在干扰机载北斗接收机的可能性，但影响程度较小。

随着卫星导航技术的发展，空中交通管理系统逐渐从现有陆基导航转向星基导航，中国民航未来的主用导航系统将逐步过渡到以北斗系统为基础，兼容多导航星座的卫星导航系统[1]。

在飞机飞行过程中，尤其是近着陆阶段，干扰会对卫星导航的精度、完好性、连续性和可用性构成威胁，是影响飞机安全的重要因素。

北斗卫星导航接收机作为未来的机载导航设备，可能受到其他机载电子设备信号的干扰，对此，本文理论分析了若干机载通信导航设备及相应地面端对机载北斗接收机造成的干扰情况，并给出了一些干扰防护建议。

1 甚高频通信设备对机载北斗接收机的影响甚高频（Very High Frequency,VHF）航空移动服务波段（118.0MHz到136.975MHz）分为760个频道，每个频道间隔25kHz。

VHF通信是民航飞机与飞机之间，飞机与地面之间的主要通信方式。

对于大多数地面端和所有的机载发射器来说，国际民航组织（International Civil Aviation Organization, ICAO）规定最大有效全向辐射功率（Equivalent Isotropically Radiated Power, EIRP）为13dBW （20W）[2]。

·3·NO.18 2018( Cumulativety NO.30 )中国高新科技China High-tech 2018年第18期（总第30期）自适应抗干扰技术作为卫星导航定位系统可靠运行的关键，在近年来的发展中取得了大量突破性成就，如在多模抗干扰技术、多域多级联抗干扰等的运用下，在抗干扰方面发挥了关键作用。

但需注意的是，目前应用抗干扰技术仍面临如何在干扰抑制中发挥自适应天线阵列技术优势的问题。

因此，本文对自适应抗干扰技术应用于北斗四阵元天线中的研究具有重要意义。

1　北斗导航系统基本介绍1.1　北斗导航系统相关概述在最初的发展阶段中，北斗导航系统主要选择两颗地球同步静止卫星模型、数字高程技术实现双星定位导航系统的构建。

在导航卫星建设过程中，经过长期的原理论证、演示验证等，直至21世纪初才进行北斗导航定位试验系统的建设，初次运行时间为2003年12月。

相关研究统计显示，截至2016年，太空预定轨道中已被送入23颗北斗卫星。

官方数据资料显示，预计到2020年，将完成所有卫星布星过程。

北斗导航系统包括地面段、用户段与空间段。

在布星上，计划地球轨道卫星27颗、静止轨道卫星5颗、倾斜同步轨道卫星3颗。

对于系统中的地面段部分，有时间同步基站、监测基站与主监控站等，且用于数据信息互通，能够完成数据信息的收集，在此基础上分析卫星运行状态，调整相关参数。

由于信号传输是从空间段发送至用户段，因此这一过程被干扰的可能性极高，如恶意干扰、噪声干扰等，所以需强化干扰抑制能力。

1.2　北斗导航系统干扰问题分析干扰问题是北斗导航系统运行中亟待解决的问题。

具体剖析其中的干扰类型，以相干干扰、非相干干扰两种为主。

在相干干扰方面，又细化为欺骗性、转发式与多径干扰，如虚假GPS信号、无题反射信号等；在非相干干扰方面也有多种类别，如宽带-脉冲、宽带-扩频、窄带-连续波与窄带-扫频等，包括电台或干扰机谐波、扩频干扰机等。