基于变换域方法抑制线性调频干扰的GPS接收机设计

GPS卫星接收机的自适应抗干扰设计
曾欣;郑建生;俞诗鲲
【期刊名称】《电讯技术》
【年(卷),期】2003(043)005
【摘要】提出了一种加强GPS卫星接收机抗干扰能力的技术实现方案,采用自适应调零技术以及天线阵的具体实现方式来消除干扰.文中还对自适应天线阵所采用的功率倒置的算法做了详细说明,并进行了计算机仿真.
【总页数】3页(P34-36)
【作者】曾欣;郑建生;俞诗鲲
【作者单位】武汉大学,现代通信实验室,湖北,武汉,430072;武汉大学,现代通信实验室,湖北,武汉,430072;武汉大学,现代通信实验室,湖北,武汉,430072
【正文语种】中文
【中图分类】TN850;TN973.3
【相关文献】
1.GPS卫星接收机的自适应抗干扰处理器设计 [J], 李达;贺宁蓉;王永芳;孙迅
2.GPS卫星导航接收机调试工艺技术研究 [J], 魏东;刘晓辉
3.削弱GPS卫星和接收机硬件延迟对TEC反演精度影响方法的研究 [J], 余兰;岳建平;余颖;李珊
4.GPS卫星可见性预测与接收机的快速定位 [J], 袁海义;周浚哲;郝永平;王磊
5.一体化BDS/GPS卫星导航接收机设计与实现 [J], 张阿朋
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

导航接收机时频域干扰抑制技术研究及实现的开题报告题目：导航接收机时频域干扰抑制技术研究及实现一、研究背景随着现代通信技术的飞速发展，各种无线电信号在电磁波频率谱中占据越来越多的带宽，同时也给全球卫星定位系统（GNSS）带来了越来越明显的干扰问题。

导航接收机作为GNSS的核心组件之一，也面临着越来越严峻的干扰挑战，如天线近场干扰、多径干扰、有源干扰等。

其中，干扰信号对导航接收机的性能影响最为显著，它们会导致导航接收机的定位误差、时钟偏移、多路径误差等指标的恶化，严重时可能导致GNSS 信号完全失效。

目前，为了抵御各种干扰信号，研究者们设计了各种消除或压制干扰的方法。

其中，时频域干扰抑制技术是非常有效的一种方法，它基于干扰信号在时频域的特性，通过数字信号处理技术将干扰信号从信号处理流程中剔除或最小化。

时频域干扰抑制技术已在多个领域中得到应用，如通信、雷达、声音处理、医学成像等领域。

二、研究内容本课题旨在研究导航接收机时频域干扰抑制技术，并在实际系统中进行验证。

具体研究内容如下：1. 理论分析时频域干扰抑制技术的基本原理和算法，包括频域滤波、时域滤波、小波分析等方法；2. 分析干扰信号在导航接收机中的特点和导致的影响，包括频率、波形、功率、时延等特性；3. 建立数学模型来描述干扰信号和导航信号的关系，分析干扰信号对导航信号的影响；4. 设计并实现一种时频域干扰抑制系统，包括硬件部分和软件部分。

硬件部分包括天线、前置放大器、中频放大器、数字化模块等；软件部分包括信号处理算法和数字信号处理器（DSP）；5. 通过实验验证该系统的效果，包括干扰抑制效果和导航性能的提升情况等。

三、预期成果1. 对导航接收机时频域干扰抑制技术的研究，提出一种可靠的干扰抑制算法，并在实际系统中进行验证；2. 开发一种具有高性能的干扰抑制系统，可用于航空、航天、军事、汽车等领域中的GNSS应用；3. 文献综述和实验结果的论文发表。

GPS抗干扰接收机射频前端的研制的开题报告一、研究背景随着GPS导航技术的广泛应用，GPS信号的使用频率越来越高，但同时也增加了GPS信号的干扰。

GPS信号的干扰源包括自然干扰和人为干扰。

自然干扰包括电离层扰动、多径效应等；人为干扰包括短波电台、雷达等。

因此，针对GPS信号的干扰问题，需要进行GPS抗干扰技术的研究。

当前GPS抗干扰技术主要分为硬件干扰抑制和软件干扰抵消两种。

硬件干扰抑制主要是通过改进GPS接收机的硬件结构和射频前端来实现。

而软件干扰抵消则主要是通过数字信号处理算法来实现。

因此，本研究主要针对GPS抗干扰接收机射频前端的研制展开研究。

二、研究内容本研究将主要围绕GPS抗干扰接收机射频前端的研制开展以下研究内容：1. GPS信号特点分析：对GPS信号的调制方式、频率、功率等特征进行分析，为接下来的GPS抗干扰接收机射频前端设计提供基础。

2. GPS干扰特点分析：对GPS信号受到的各种干扰进行分析，包括频率、幅度及时域特征等，为GPS抗干扰接收机射频前端的研制提供参考。

3. GPS接收机射频前端结构设计：根据GPS信号特点和干扰特点设计GPS抗干扰接收机射频前端的硬件结构，包括射频放大器、低噪声放大器、滤波器等部分的设计。

4. GPS接收机射频前端信号仿真：使用MATLAB等工具对GPS接收机射频前端设计的信号进行仿真，评估抗干扰性能及其适应性。

5. 抗干扰性能测试：对GPS抗干扰接收机射频前端的抗干扰性能进行测试，包括对多种干扰源下GPS信号接收质量的影响评估等。

三、研究意义本研究的结果将具有以下几个方面的意义：1. 提高GPS接收机的抗干扰能力，提高GPS信号的可靠性和精度，并为技术推广提供技术支持。

2. 为GPS研究提供新的发展思路和方法，进一步完善GPS技术，推动GPS技术与广泛应用的深度结合。

3. 该技术在民用和军事领域有广阔的应用前景，有利于提高国家安全和经济发展水平。

四、研究方法和技术路线本研究将主要采用文献调研、理论分析和实验测试相结合的方式进行。

一种GPS接收机级联抗干扰方法周柱;石峰;张尔扬;卢树军【期刊名称】《信号处理》【年(卷),期】2010(26)9【摘要】文章研究GPS接收机抗干扰技术,提出了一种级联抗干扰方法,利用变换域消除窄带干扰,然后用互谱度量方法消除剩余干扰.文章给出了变换域抗窄带干扰方法的一般流程;设计了变换域方法的核心部分频域处理算法.证明在接收信号频谱中,如果某一段频谱平坦或接近平坦,这段频谱就服从高斯分布,并可推出谱线的幅度服从瑞利分布.根据这个性质,提出频谱分段处理的方法,利用接收信号频谱均匀频段的统计特性进行窄带干扰抑制.通过列举空时联合处理方法说明其资源消耗和信号失真均大于本文提出的级联方法.仿真表明在有宽带干扰存在的情况下,使用本文提出的方法可以检测并消除窄带干扰.通过多干扰环境下的仿真,测得该方法的抗干扰能力比空时联合方法更好.【总页数】7页(P1334-1340)【作者】周柱;石峰;张尔扬;卢树军【作者单位】国防科技大学电子科学与工程学院,长沙410073;国防科技大学电子科学与工程学院,长沙410073;空军工程大学工程学院,西安710038;国防科技大学电子科学与工程学院,长沙410073;国防科技大学电子科学与工程学院,长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TN911.72【相关文献】1.基于循环平稳的级联空时GPS抗干扰方法 [J], 石斌斌;程翥;钱林杰;皇甫堪2.基于Householder多级最小模级联相消器导航接收机空时抗干扰方法 [J], 黄庆东;张林让;王纯;张波3.GPS接收机联合空时抗干扰方法 [J], 孙晓昶;皇甫堪;程翥;陈强4.一种GPS接收机冷启动抗干扰方法 [J], 王江安;吴笑峰5.一种卫星导航接收机固定多波束抗干扰方法 [J], 马衍秀; 马忠志; 李晓东; 杨述华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第４５卷　第１２期２０２３年１２月系统工程与电子技术ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＶｏｌ．４５　Ｎｏ．１２Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０２３文章编号：１００１ ５０６Ｘ（２０２３）１２ ３７７２ ０９　网址：ｗｗｗ．ｓｙｓ ｅｌｅ．ｃｏｍ收稿日期：２０２２０６１８；修回日期：２０２２１１１３；网络优先出版日期：２０２２１２２９。

网络优先出版地址：ｈｔｔｐｓ：∥ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．２４２２．ＴＮ．２０２２１２２９．１８４０．０１０．ｈｔｍｌ基金项目：国家科技部重点研发项目（２０１９ＹＦＦ０２１７３００）资助课题 通讯作者．引用格式：刘鹏，王盾，彭博．面向线性调频干扰的空频自适应处理算法［Ｊ］．系统工程与电子技术，２０２３，４５（１２）：３７７２ ３７８０．犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋：ＬＩＵＰ，ＷＡＮＧＤ，ＰＥＮＧＢ．Ｓｐａｃｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｄａｐｔｉｖｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＬＦＭｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ［Ｊ］．ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０２３，４５（１２）：３７７２ ３７８０．面向线性调频干扰的空频自适应处理算法刘　鹏１，２， ，王　盾１，２，彭　博１（１．北京卫星信息工程研究所，北京１０００９５；２．天地一体化信息技术国家重点实验室，北京１０００９５） 摘　要：针对卫星导航应用中线性调频（ｌｉｎｅａｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｏｄｕｌａｔｅｄ，ＬＦＭ）干扰统计特征时变引起的抗干扰性能下降问题，提出了一种基于数据空时频三维特征分组的空频自适应处理（ｓｐａｃｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｄａｐｔｉｖｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＳＦＡＰ）算法。

首先通过时频分析方法获取采样数据的时域、频域联合分布，并利用空间相关系数分析相同频率干扰在不同时间的空间相关性，然后对ＳＦＡＰ的采样数据进行分组，将不同时间具有相同频率和到达角参数的采样点分到相同组，最后利用分组后的数据进行协方差矩阵估计、权值计算和自适应滤波，提高了干扰特征值、增加了零陷深度、提升了抗干扰能力。

GPS接收信号中线性扫频干扰的抑制周柱，卢树军，张尔扬（国防科技大学电子科学与工程学院，长沙 410073）摘要：文章研究阵列接收的GPS接收信号中线性扫频(LFM)干扰的抑制。

LFM信号瞬时频率的估计是抑制干扰的关键，而要准确估计信号瞬时频率，必须抑制接收信号时频分布中交叉项干扰。

本文对接收信号矢量进行白化，得到信号矢量白化后的空时频分布(STFD)矩阵。

文中推出一个与传统方法获得的判决变量不同的判决变量，用该判决变量可以更加清晰的选出信号时频分布的自项，也就是提取时频图中LFM信号的脊线。

据此可以估计LFM信号频率参数以及信号瞬时频率，之后即可根据瞬时频率构建陷波器滤除干扰。

通过仿真说明使用该方法能够将受交叉项严重干扰的接收信号时频分布映射为清晰的接收信号自项的时频分布，在数据快拍数满足一定要求时可以较好的抑制掉LFM干扰。

关键词：LFM信号；空时频分布矩阵；白化矩阵；判决变量；陷波器中图分类号：TN911.72文献标识码：ALFM Interference Mitigation in GPS Received SignalZHOU Zhu LU Shu-jun ZHANG Er-yang(College of Electronic Science and Engineering,National University of Defense Technology, ChangSha 410073, China)Abstract: The paper researches Linear Frequency Modulation (LFM) interference mitigation in received GPS signal by antenna array. The pivotal problem of LFM interference suppression is the instantaneous frequency estimation, to do that, the cross-term in the time-frequency distribution must be suppressed. In this paper, the received signal vector is whitened and the Spatial-Time-Frequency Distribution (STFD) matrix is formed utilizing the whitened signal vector. A decision variable which is different from traditional one is deduced in the paper, through using the decision variable, the auto-term of the time-frequency distribution of signal can be selected clearly, that is to extract the time-frequency ridge of LFM signals. Based on the time-frequency distribution of the auto-terms, the parameters and the instantaneous frequency of the LFM signals can be estimated, according to the instantaneous frequency, corresponding notch filters can be formed, which can mitigate the interferences. Through simulation, it can be viewed that the time-frequency distribution of the received signal which is interfered seriously by the cross-term can be mapped into the a clearly time-frequency distribution of auto-terms of the signal, under the condition that the number of snap is enough, the LFM interferences can be suppressed to a satisfying level. Keywords: LFM signal; STFD; whitening matrix; decision variable; notch filter0 引言线性扫频(LFM)信号是一种典型的非平稳信号，当LFM信号作为干扰存在于扩频信号中时，通常的时频域、空域或者空时域抗干扰均效果不佳。