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《北斗导航系统干扰信号识别技术研究》一、引言随着科技的不断进步，卫星导航系统已经广泛应用于各个领域，包括但不限于交通运输、地质勘探、农业科技等。
作为中国自主研发的全球卫星导航系统，北斗导航系统已经成为了国家安全、经济建设和社会发展的重要基础设施。
然而，随着其应用领域的不断扩展，如何有效识别和抵御外界对北斗导航系统的干扰信号，成为了一个亟待解决的问题。
本文将针对北斗导航系统干扰信号识别技术进行深入研究，以期为相关研究提供参考。
二、北斗导航系统概述北斗导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，具有高精度、高可靠性和实时性等特点。
该系统包括空间段、地面段和用户段三部分，通过卫星发射信号，地面接收并处理数据，最终为用户提供定位、导航和授时等服务。
北斗导航系统的应用领域广泛，涉及到国家安全、经济建设和社会发展的方方面面。
三、干扰信号对北斗导航系统的影响干扰信号是影响北斗导航系统性能的重要因素之一。
这些干扰信号可能来自于恶意攻击、电磁环境干扰等多种因素。
当干扰信号强度超过一定阈值时，可能会导致卫星信号失真、丢失，甚至使得整个系统无法正常工作。
因此，如何有效识别和抵御干扰信号，对于保障北斗导航系统的稳定运行具有重要意义。
四、干扰信号识别技术的研究现状目前，国内外学者针对干扰信号识别技术进行了大量研究。
这些研究主要集中在对干扰信号的分类、特征提取、识别算法等方面。
在分类方面，根据干扰信号的来源和特性，可以将其分为人为干扰和自然干扰两大类。
在特征提取方面，通过分析干扰信号的时域、频域和空域特征，可以提取出有效的识别信息。
在识别算法方面，研究人员提出了多种算法，如基于机器学习的识别算法、基于深度学习的识别算法等。
然而，由于干扰信号的多样性和复杂性，现有的识别技术仍存在一定的局限性。
五、北斗导航系统干扰信号识别技术的研究方法针对北斗导航系统的特点，本文提出了一种基于多特征融合的干扰信号识别技术。
该技术首先通过收集北斗导航系统的原始数据，然后对数据进行预处理和特征提取。
ＣｉａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＮ９７３ＵＤＣ：６２７ＳｅｃｒｅｃｙＲａｔｅ：Ｐｕｂ．．１．．．．．ｉ．．．ｚ．ｉｅ—ｄ—ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｏｄｅ：１００８２ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＧＮＳＳＡｎｔｉ．．ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＡｎｔｅｎｎａＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＢａｏＬｉｎａＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＷａｎｇＸｉａｏｊｕｎＡｓｓｏｃｉａｔｅＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ：Ｅｍｐｌｏｙｅｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭｅａｓｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤａｔｅｏｆＯｒａｌＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎ：Ｍａｙ，２０１３㈨ＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩｒＩＩ．ＩＹ２２９６１０４河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：包绷Ｐ指导教师签名：司伊复杀知Ｂ年』－月１日河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权河北科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
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GPS接收机在高动态下的抗干扰技术实现周博海;郑建生;陈鲤文;朱玉建【摘要】针对GPS接收机的功率倒置算法(PI)在高动态环境下的加权系数更新速度滞后于干扰入射的变化速度问题,提出基于零陷加宽的PI功率倒置算法,通过零陷的加宽对来向干扰的接触面积更大,能抑制干扰的角度范围更大.同时为了满足硬件平台的可行性,改进了基于零陷加宽的PI功率倒置算法,对协方差矩阵引入了与零陷宽度相关的矩阵T,一次权值更新只需计算一次协方差矩阵.仿真结果表明在高动态环境下,抗干扰的零陷增益达到68 dB.在DSP+ FPGA的硬件平台上,一次权值更新时间只需6.3 ms,满足高动态的干扰入射角度的变化速度.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)021【总页数】6页(P136-141)【关键词】GPS接收机;高动态;抗干扰;功率倒置算法;零陷加宽【作者】周博海;郑建生;陈鲤文;朱玉建【作者单位】武汉大学卫星导航定位技术研究中心,武汉430079;武汉大学卫星导航定位技术研究中心,武汉430079;武汉大学电子信息学院,武汉430079;武汉大学卫星导航定位技术研究中心,武汉430079【正文语种】中文【中图分类】TN911.X目前地面上常用的GPS干扰抑制方法有时域滤波、空域滤波和空时自适应滤波技术(STAP)。
时域自适应ATF(mayflower adaptive temporal filter)滤波器芯片，它能有效抑制大于30 dB的高动态干扰。
空域滤波利用改变天线阵指向使得干扰来向上的增益最小，从而达到干扰有效抑制的效果。
自适应天线能使GPS接收机的干扰抑制能力提高40～50 dB。
目前高增益GPS接收机，其空域抑制高动态干扰的能力很强，天线阵列个数为16个。
空时自适应滤波技术通过空域和时域分别对来向干扰信号进行自适应处理，这样在不增加天线阵元个数的情况下可以有效增加抑制干扰的个数，完全弥补了空域滤波的弱点。
2020,35(6)电子信息对抗技术Electronic Information Warfare Technology 中图分类号:TN973.3 文献标志码:A 文章编号:1674-2230(2020)06-0059-05收稿日期:2020-01-16;修回日期:2020-03-11作者简介:李成城(1996 ),男,硕士研究生㊂卫星导航自适应调零天线抗干扰技术李成城,李鹏程(电子信息控制重点实验室,成都610036)摘要:自适应调零抗干扰技术可以很大程度改善导航抗干扰性能,也是目前导航抗干扰技术中不可或缺的,其研究意义重大㊂首先介绍功率倒置算法,并推导验证功率倒置算法基于参考信号最小均方误差模型和线性约束最小功率模型的统一性;最后提出一种同心圆形阵列,并仿真对比Y 形阵,发现功率倒置算法下同心圆形阵列模型具有更优秀的抗干扰性能㊂关键词:自适应调零天线;功率倒置;最小均方误差;线性约束最小功率;同心圆形阵列DOI :10.3969/j.issn.1674-2230.2020.06.017Anti -Jamming Technology of Adaptive Nulling Antenna of Satellite NavigationLI Chengcheng,LI Pengcheng(Science and Technology on Electronic Information Control Laboratory,Chengdu 610036,China)Abstract :The adaptive nulling anti-jamming technology can greatly improve the navigation anti -jamming performance.It is also indispensable in the current navigation anti-jamming technolo⁃gy.Firstly,the power inversion algorithm is introduced,and the unity of the power inversion al⁃gorithm based on the minimum mean square error model of the reference signal and the linearly constrained minimum power model is derived.Finally,a concentric circular array is proposed,and the Y-shaped array is compared with the simulation.It is found that the concentric circular array model under the power inversion algorithm has better anti-interference performance.Key words :adaptive nulling antenna;power inversion;minimum mean square error;linear con⁃strained minimum power;concentric circular array1 引言我们知道导航信号是由远在两万多公里之外的卫星发射的,这么远的距离让信号的强度衰减得很多,再加上卫星在太空运行本身不可能发射很高强度的信号,所以等信号到达接收机时,已经十分微弱了㊂实际上信号到达地表时,功率仅为-155~160dBW㊂再加上导航信号深深地淹没在地表复杂的电磁环境中,信噪比极低㊂这样一来导航接收机便极易受到干扰信号的影响[1-2]㊂针对这种情况,各式各样的抗干扰技术也随之出现,其中就包括自适应调零抗干扰技术㊂在自适应调零天线的研究中,自适应算法意义重大,而功率倒置(Power Inversion,PI)算法就是其中应用最广泛的㊂功率倒置算法是一种不需要先验信息的算法,其对强干扰信号具有优秀的干扰性能,可以使得接收机抗干扰能力提高40~50dB [3-4]㊂本文介绍了功率倒置算法,并验证了两种模型的统一性,通过仿真,对比分析了同心圆形天线与常规均匀圆形天线这两种阵型天线的抗干扰性95李成城,李鹏程卫星导航自适应调零天线抗干扰技术投稿邮箱:dzxxdkjs@能差异,最终选取性能更加优异的同心圆形天线阵进行后续仿真,为今后的工程实现奠定了基础㊂2 功率倒置算法 功率倒置算法应用广泛,一般的分析模型有两种:基于参考信号的最小均方误差模型㊁线性约束最小功率模型[5]㊂采用M 个天线阵元构成图1所示的功率倒置阵列的简化模型㊂图1 功率倒置阵列天线模型其中:X =[x 1,x 2, ,x M ]T分别表示M 个阵列的接受信号矢量㊂加权矢量W 表示为:W =[w 1,w 1, ,w M ]T(1)其中:w i 表示第i 个阵元的加权值,那么天线输出Y 则表示为:Y =W H X(2)2.1 线性约束最小功率模型根据LCMV 准则,W Hs =1,其中s 为约束矢量,一般取s =[1,0, ,0]T 可得w 1=1㊂这样实际上等于限制第一路加权值w 1=1,调整剩下的M -1路加权值[w 2,w 3, ,w M ]使得输出功率最小从而得到最佳权值㊂公式描述为:min WE {|Y 2|}(3)s.t.W H s =1,s =[1,0, ,0]T(4)由式(3)㊁(4)可构成拉格朗日函数[6]:L (w )=W H R xx W +λ(W H s -1)(5)其中:λ为拉格朗日乘子,R xx =E {XX H }为输入信号的自相关矩阵,令其梯度为零,即:▽W L (W )=0(6)可得:W opt =αR -1xx s(7)α=(s T R -1xx s )-1(8)其中:W opt 表示最优权值,α为一常数㊂ 2.2 基于参考信号的最小均方误差模型选取第一路阵元的输入作为参考信号,即d =x 1,用剩下的M -1路的输出去估计参考信号㊂M -1路输出Y M -1可以表示为:Y M -1=W H M -1X M -1(9)其中:W M -1=[w 2,w 3, ,w M ]T (10)X M -1=[x 2,x 3, ,x M ]T(11)输出均方误差ξ表示为:ξ=E [|e 2|]=E ⌊|(x 1-W H M -1X M -1)2|」=E {x 21}-2W H M -1R a +W HM -1R b W M -1(12)其中:R b =E [W M -1W H M -1]表示除阵元1以外的剩下M -1阵元上信号的自相关,R a =E [X M -1x *1]表示第一个阵元与剩下M -1个阵元上信号的互相关㊂ξ对W M -1求梯度并令其为零:▽W M -1ξ=-2R a +2R b W M -1=0(13)可以推出:W =R -1b R a(14)所以阵列最终的权值表示为:W opt =1R -1b R éëêêùûúúa (15)2.3 两种模型的统一性R xx 和R b 关系可表示如下:R xx =R 11R H a R aR éëêêùûúúb (16)其中:R 11=E [x 1x H1]表示固定支路的输入功率,R xx逆矩阵可以则可表示如下:R -1xx=Z 11G H (M -1)×1G (M -1)×1Q (M -1)×(M -1éëêêùûúú)(17)其中:Q (M -1)×(M -1)是(M -1)×(M -1)维矩阵,G (M -1)×1是(M -1)×1维列向量,Z 11为一常数㊂我们知道R xx ㊃R -1xx =I ,所以可以推出:G (M -1)×1=-Z 11R -1b R a(18)由约束向量s 定义可知,s T R -1xx s 得到的就是R -1xx 矩阵第一行第一列上的元素,所以Z 11=s T R -1xx s ㊂那么可以得到:W opt2=R -1xx s s T R -1xx s =1Z 11Z 11G (M -1)éëêêùûúú×1=1-R -1b R éëêêùûúúa =W opt (19)其中:W opt2表示基于参考信号的最小均方误差模6电子信息对抗技术·第35卷2020年11月第6期李成城,李鹏程卫星导航自适应调零天线抗干扰技术型下的最佳权值,由此可见两种PI 模型其实是等价的,只是使用范围有些区别,一般来说基于参考信号的最小均方误差模型比较适合工程应用,而另一个则一般用于理论分析㊂3 功率倒置算法仿真3.1 不同布阵形式的性能分析我们知道对于自适应天线来说,布阵形式对抗干扰的性能也有着不小的影响,而天线的布阵方式多种多样,好的布阵形式可以保证天线抗干扰性能的提高[7-8]㊂所以,根据抗干扰环境选择合适的布阵形式是非常重要的㊂本章对两种布阵形式的天线阵进行仿真,天线布阵示意如图2㊂图2 七元同心圆形阵和Y 形阵示意图如图,Y 形阵六个阵元均匀地排列在一个圆上,剩下一个阵元处于圆心处,其半径为d ,同心圆形阵列六个阵元均匀地排列在两个同心圆上,还有一个阵元在圆心处,其内圆半径为d ,外圆半径为2d ㊂为了避免产生栅瓣,同时考虑到耦合效应,所以阵元间距选为半波长,即d =λ/2㊂仿真设定信号功率-130dBm,信号来向(30°,60°)㊂干扰信号为窄带干扰信号,功率-60dBm,信号来向(100°,40°)噪声环境功率设为-110dBm㊂分别使用上述两种阵型进行仿真,仿真结果如下:(a)天线零陷方向图(b)天线零陷俯视图图3 七元Y形阵列对单个干扰抑制结果(a)天线零陷方向图(b)天线零陷俯视图图4 七元同心圆形阵列对单个干扰抑制结果从图中可以看出两种阵列均在干扰的方向处产生了零点,但是零点的深度有所不同㊂同心圆形阵列零陷深度略高于Y 形阵列,两者区别不大㊂同时,当我们观察俯视图的时候,我们可以发现两种阵型在零点附近的方向图的深度也是有所不同㊂均匀圆阵在零点附近的一定区域内都有不小的深度,而同心圆形阵相较之下则深度小了很多,说明同心阵波束指向性和干扰抑制性更好㊂综合来看,同心圆形阵的抗干扰性能一定程度上是优于均匀圆形阵的,所以,最终我们选择同心圆16李成城,李鹏程卫星导航自适应调零天线抗干扰技术投稿邮箱:dzxxdkjs@形阵作为布阵方式㊂3.2 多干扰源抗干扰性能分析我们知道自适应天线的自由度为阵元数减1[9],所以对于七阵元的天线阵来说,其理论上最多可以产生六个零点㊂使用MATLAB 仿真,干扰信号1㊁2㊁3㊁4入射角度分别为(100°,40°)㊁(50°,60°)㊁(150°,50°)㊁(120°,60°)㊂使用干扰信号1和2进行干扰,仿真结果如图5㊂使用干扰信号1㊁2㊁3进行干扰,仿真结果如图6㊂分别使用干扰信号1㊁2,干扰信号1㊁2㊁3,干扰信号1㊁2㊁3㊁4作为干扰输入,仿真结果如图5~7㊂(a)天线零陷方向图(b)天线零陷俯视图图5 七元同心圆阵对两个干扰抑制结果(a)天线零陷方向图(b)天线零陷俯视图图6 七元同心圆阵对三个干扰抑制结果(a)天线零陷方向图(b)天线零陷俯视图图7 七元同心圆阵对四个干扰抑制结果通过以上仿真结果,我们看到天线方向图均在干扰方向产生零点,说明基于PI 的七元同心圆调零天线可以同时抑制多个干扰信号㊂4 结束语 本文介绍了功率倒置算法,并推导论证了基于参考信号的最小均方误差模型㊁线性约束最小功率模型等两种模型的统一性,并给出一种同心圆形的布阵方式,通过信号级仿真,并对比Y 形26电子信息对抗技术㊃第35卷2020年11月第6期李成城,李鹏程卫星导航自适应调零天线抗干扰技术阵,验证了功率倒置算法的抗干扰能力,同时得出同心圆形阵在同等阵元数目的条件下有更优异抗干扰性能的结论㊂本文研究内容为后续的自适应调零抗干扰的深入研究奠定了基础㊂参考文献:[1] 熊志昂,李瑞红,赖顺香.GPS技术与工程运用[M].北京:国防工业出版社,2005.[2] 王超,吴德伟.自适应调零天线GPS抗干扰技术简析[J].全球定位系统,2003,(6):15-17. 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[4] 李鹏程,冉一航,王淑君,等.基于PI算法的自适应调零天线抗干扰技术研究[J].电子科学技术(北京),2016,3(4):471-474.[5] 石荣,邓科,李洲,等.两种功率倒置阵列天线调零模型的等效性分析[J].全球定位系统,2014,39(4):4-7.[6] 龚耀寰.自适应滤波[M].2nd ed.北京:电子工业工业出版社,2003.[7] 吕翠改,成传湘,陈国通,等.基于RLS与LMS算法的功率倒置阵列性能评估[J].西安邮电大学学报,2013(1):52-55,59.[8] ROY N A,LARRY L H,KENNETH D S.AdaptiveMain-Beam Nulling for Narrow-Beam Antenna Arrays[J].IEEE Transactions on Aerospace&ElectronicSystems,1980,16(4):509-516.[9] 孙文超.导航接收机空时抗干扰算法的设计与实现[D].西安:西安电子科技大学,2015.(上接第45页) 本文通过模拟场景验证了电子对抗事件情报处理方法㊂模拟的场景为:某国家在某预定海域开展一项科研试验㊂利用电子对抗事件建模方法对该场景建模,模型主要描述了场景的电子目标国别㊁型号㊁位置㊁时间㊁雷达辐射源型号㊁信号样式㊁工作参数及其对应规则等㊂将模型规则符号化为EPL语言加载到事件处理引擎中,并利用上述框架对模拟数据进行事件情报处理,处理结果如图6所示㊂图中按照时序给出了事件情报处理结果,其中不仅能看出事件检测结果,还能清晰表征出事件状态切换状态㊂结果中包括特定目标两次进行试验事件和结束试验事件,以及每次事件生成时对应的目标国别㊁型号㊁位置㊁时间㊁辐射源型号㊁信号参数和工作模式等信息,这些信息均满足模型中的定义条件㊂事件情报处理结论可以通过表格和态势显示直观呈现给用户,实现认知层的情报产出㊂7摇结束语 本文主要基于工程经验和专家规则提炼电子对抗事件模型,利用电子对抗态势处理系统上报的实时态势数据,进行数据综合处理和事件情报规则检验,形成电子对抗事件情报,并将产生的电子对抗事件情报发送给态势处理系统,用于实时告警和辅助决策㊂该方法可以通过对电子目标战技性能㊁典型参数㊁信号样式㊁工作模式等要素的建模检测,实现对电子目标行为分析和预测㊂电子对抗事件情报处理方法实现电子对抗态势数据从传统的目标参数描述到事件状态和过程描述的提升,事件情报处理结果可以直接用于辅助联合作战指挥决策;通过一种跨平台㊁跨语言的电子对抗事件情报数据交互方法和处理引擎,实现了数据的高速传输和事件情报的快速生成处理,提供了自动化的电磁态势判读手段,相比传统的人工判读可以显著提高电磁态势判读效率和结果稳定性㊂参考文献:[1] 何恒靖,赵伟,黄松岭.复杂事件处理技术的应用现状及展望[J].计算机工程,2017,43(1):20-25. [2] 王娟.复杂事件处理技术在企业级数据处理中的应用[D].广州:华南理工大学,2012.[3] 李敏.基于分布式事件分发的复杂事件处理引擎的设计与实现[D].北京:北京邮电大学,2014. [4] 李洋.基于复杂事件处理的系统监控事件关联的研究与实现[D].上海:东华大学,2012. [5] 阴晓加,鞠时光,王英杰.基于复杂事件处理机制的RFID数据流处理方法[J].计算机应用,2009,29(10):2786-2790.[6] 王洪亚,张华庆,刘晓强.多核平台下Esper数据流管理系统性能分析研究[J].计算机工程,2016,42(9):15-20.[7] 蔡昭权,索剑,汪华斌,等.基于Esper和Nagios的网络监控系统设计与实现[J].计算机工程与科学,2012,34(9):8-11.36。
北斗卫星导航接收机抗窄带干扰技术研究北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，具有全球覆盖、高精度和公共安全等特点，广泛应用于交通运输、精准农业、海洋渔业等领域。
然而，在实际应用中，卫星导航接收机面临着各种各样的干扰，其中包括窄带干扰。
为了提高北斗导航接收机的抗窄带干扰能力，需要进行相应的技术研究。
窄带干扰是指占用很窄的频谱带宽并且持续时间较长的信号，通常是由电磁源发出，能够干扰导航接收机的正常工作。
窄带干扰会引起导航接收机测距误差增大、定位精度下降等问题，严重影响导航系统的可靠性和稳定性。
针对北斗导航接收机抗窄带干扰技术的研究可以从以下几个方面展开：首先，可以通过信号处理技术对抗窄带干扰进行抑制。
抑制窄带干扰的方法主要有频域抑制和时域抑制两种。
频域抑制主要利用滤波器对干扰信号进行滤波，去除频带内的干扰信号；时域抑制则是通过时域滑动窗口技术对干扰信号进行检测和削减。
这些信号处理技术可以在导航接收机内部实现，提高抗干扰能力。
其次，可以引入智能算法来提高导航接收机的抗干扰能力。
智能算法包括神经网络、遗传算法、模糊逻辑等，可以自适应地对抗窄带干扰信号进行处理，提高干扰信号的削弱能力，并保证导航接收机正常工作。
例如，可以利用神经网络模型对干扰信号进行在线学习和自适应处理，提高抗干扰性能。
此外，可以增加硬件设计上的抗干扰措施。
例如，在导航接收机的设计中加入滤波器、电磁屏蔽等措施，有效地抑制干扰信号的传播和影响。
同时，可以采用双天线设计，通过信号多普勒差分等技术实现干扰信号的削弱和排斥，提高抗干扰能力。
最后，可以通过加密技术来保障导航系统的安全性。
通过对北斗导航信号进行加密，可以有效地防止恶意劫持和干扰，提高导航接收机的抗干扰和安全性能。
同时，还可以引入认证机制和密钥管理等技术，增加北斗导航系统的安全防护能力。
总之，北斗卫星导航接收机抗窄带干扰技术的研究对于提高北斗导航系统的可靠性和稳定性具有重要意义。
针对GPS接收机自适应天线调零抗干扰的对抗方法研究毛虎;吴德伟;卢虎【摘要】自适应天线调零是GPS接收机最主要的抗干扰措施之一.为了迫使自适应调零“失效”,在分析GPS接收机采取功率倒置(power inverse,PI)算法进行自适应调零适用性的基础上,针对PI算法在实现时所需的先验信息相对较少、收敛速度相对较慢以及在低干噪比(jamming-to-noise ratio,JNR)下产生零陷角域相对较宽的特点,提出了强干扰“掩护”下的弱干扰进入、强干扰同步开关下的弱干扰间隙“填充”以及干扰俯仰方向逼近等对抗方法.通过仿真分析验证了对抗方法的可行性和有效性.【期刊名称】《弹箭与制导学报》【年(卷),期】2016(036)003【总页数】5页(P99-103)【关键词】自适应调零;PI算法;协同干扰;开关干扰;逼近干扰【作者】毛虎;吴德伟;卢虎【作者单位】空军工程大学信息与导航学院,西安710077;空军工程大学信息与导航学院,西安710077;空军工程大学信息与导航学院,西安710077【正文语种】中文【中图分类】TN967.1;TN972导航对抗对于能否夺取现代战争中的制信息权起着重要作用。
针对GPS下行链路易受干扰的弱点,美军作战武器上安装的GPS接收机普遍具有自适应天线调零抗干扰措施[1],提升GPS接收机自适应天线调零抗干扰的有效性成为研究热点[2-5],而针对其的对抗方法较少探讨。
文献[6]根据空域滤波理论上最多产生的零陷数为阵元数减1,简要的提及可采取空中布撒多干扰源的策略来对抗自适应天线调零,未能进一步研究具体实施过程,另外,对于空时联合滤波的自适应调零,仅仅利用干扰源数量优势会受到极大限制。
文献[7]提出在增加干扰源数量的同时,可进一步采用升空逼近的方法来对抗自适应天线调零,但未能进行定量的仿真验证。
文献[8]借鉴雷达对抗中的交叉眼干扰,利用不同空间位置的干扰源交替发射干扰信号来产生快变的非平稳环境,从而延缓自适应调零滤波器的收敛过程,但一方面交替发射的时机和频率难以协调控制,另一方面滤波器最终仍是会维持于收敛状态。
卫星导航系统的抗干扰技术研究卫星导航系统在现代社会中发挥着至关重要的作用，从交通运输到精准农业，从军事应用到日常的手机定位，几乎涵盖了我们生活的方方面面。
然而，卫星导航信号在传播过程中非常微弱，容易受到各种干扰的影响，这给其正常使用带来了巨大的挑战。
因此，深入研究卫星导航系统的抗干扰技术具有重要的现实意义。
一、卫星导航系统的干扰类型卫星导航系统面临的干扰主要可以分为有意干扰和无意干扰两大类。
有意干扰通常是人为故意制造的，目的是破坏卫星导航系统的正常工作。
常见的有意干扰包括：1、阻塞式干扰：通过发射大功率的宽带噪声信号，覆盖卫星导航信号的频段，使接收机无法正常接收有用信号。
2、欺骗式干扰：伪造与真实卫星导航信号相似的虚假信号，误导接收机产生错误的定位和导航结果。
无意干扰则是由自然现象或其他电子设备产生的。
例如：1、电磁噪声：来自于工业设备、电力系统等产生的电磁辐射。
2、多径干扰：由于信号在传播过程中遇到障碍物反射，导致接收机接收到多个路径的信号，造成信号的相位和幅度失真。
二、卫星导航系统抗干扰技术的原理为了应对上述干扰，科研人员提出了多种抗干扰技术，其原理主要包括以下几个方面：1、滤波技术通过设计合适的滤波器，对接收信号进行滤波处理，抑制干扰信号的能量。
常见的滤波器有：带通滤波器：只允许特定频段的信号通过，滤除带外干扰。
自适应滤波器：能够根据干扰的特性自动调整滤波参数，以达到更好的抗干扰效果。
2、阵列信号处理技术利用多个天线组成天线阵列，对接收信号的空间特性进行分析和处理。
通过调整天线阵的加权系数，可以实现对干扰信号的抑制和对有用信号的增强。
波束形成技术：使天线阵的主波束指向有用信号的方向，同时在干扰方向形成零陷，从而提高信干噪比。
空时自适应处理技术：结合空间和时间维度的信息，进一步提高抗干扰性能。
3、扩频技术卫星导航系统本身采用了扩频通信技术，即将有用信号的频谱扩展到较宽的频带上。
由于干扰信号的功率谱密度在扩频后的带宽内被降低，从而提高了系统的抗干扰能力。
应用于功率倒置阵的改进最小均方算法梁青;徐杰;商锋【摘要】针对功率倒置阵列采用最小均方(LMS)算法迭代求取权值时,收敛速度慢、迭代步长不能随输入信号功率的变化,自动进行调整的弊端,提出采用一种基于指数函数的归一化变步长LMS算法实现功率倒置阵列的方法.分析步长调整原理,通过建立步长和误差之间的非线性函数关系,结合归一化思想,使算法在保证精度的同时具有较快的收敛速度.基于四阵元Y形平面阵,对该算法、LMS算法和归一化LMS算法进行仿真对比,其结果表明,改进算法可以提高功率倒置阵的收敛速度,增大算法的动态输入范围.【期刊名称】《计算机工程与设计》【年(卷),期】2019(040)002【总页数】6页(P438-442,466)【关键词】功率倒置;抗干扰;最小均方;指数函数;归一化;变步长【作者】梁青;徐杰;商锋【作者单位】西安邮电大学电子工程学院,陕西西安710061;西安邮电大学电子工程学院,陕西西安710061;西安邮电大学电子工程学院,陕西西安710061【正文语种】中文【中图分类】TN970 引言在卫星通信及全球卫星导航系统中导航卫星发射功率低，信号到达地面时功率电平非常微弱，约为-133 dBm(比热噪声小30 dB),信号被淹没在噪声中，致使导航接收机输入端信噪比较低，从而极易受到干扰[1]。
在这种有用信号弱而噪声和干扰强的环境下，采用功率倒置(power inversion，PI)阵列[2]可以有效抑制干扰信号。
功率倒置阵的重点在于最优加权矢量求解，文献[3]对基于线性约束最小方差准则(linear constraint minimum variance criterion，LCMV)和基于最小均方算法(least mean square，LMS)的功率倒置阵列权值求解的等效性进行了理论推导，文献[3,4]采用LMS算法实现功率倒置阵中最优权值的迭代计算，并对算法的抗干扰性能和收敛性能进行了仿真分析。
