GPS接收机抗干扰性能仿真研究

从压制式干扰对GPS信号捕获的影响和对GPS信号跟踪的影响2个方面分析了对GPS接收机实施干扰的可行性;进行了GPS干扰性能仿真,建立了P码GPS接收机、P码GPS信号和GPS下行信道的数学模型和仿真模型;对单载波干扰信号、阶梯波扫频干扰信号和噪声调频干扰信号下P码GPS接收机的抗干扰容限进行了仿真实验,并给出了实验结果,最后对抗干扰容限仿真实验结果进行了分析。     

对GPS接收机的一种新宽带压制干扰样式分析

针对单频连续波干扰极易通过频域滤波加以抑制,而宽带连续阻塞式干扰又存在干扰效率低下的问题,提出脉冲连续波这种新的宽带梳状拦阻式干扰样式。根据C/A码、P(Y)码和M码信号功率谱特点分别设置脉冲连续波的干扰频率覆盖范围。以码跟踪误差作为干扰效果评估指标,对不同干扰环境下采用窄带非相干延迟锁定环的GPS接收机码跟踪性能进行仿真分析。仿真结果表明:脉冲连续波干扰对不同伪随机噪声码(PRN)编号和副载波调制相位下的C/A码和M码信号影响是不同的,在相同干信比(JSR)条件下,脉冲连续波的干扰效果要优于宽带高斯噪声和匹配谱干扰。     

GPS/INS超紧致耦合压制干扰能力分析

采用带限高斯噪声和同速率伪码相关信号对全球定位系统(GPS)/惯导系统(INS)超紧致耦合导航系统GPS军码接收机实施压制干扰。通过分析GPS P(Y)码和M码信号功率谱变化特点,对以上两种压制干扰进行信号参数的优化确定,进而计算出参数优化后的干扰信号造成GPS/INS超紧致耦合GPS军码接收机载波环路失锁时射频前端处所需的最小干扰功率。考虑干扰信号入射角与接收天线增益的关系,仿真得到不同高度干扰源发射功率与有效干扰距离的关系曲线。根据要地目标的防护需求,对不同制导武器所需的连续压制干扰作用距离进行定量分析,并在此基础上对沿来袭制导武器航路附近部署的多干扰源位置坐标和数量设置问题完成建模求解。     

GPS接收机Z跟踪技术抗干扰性能分析

Z跟踪技术是民用GPS接收机为消除或减弱AS（Anti—Spoofing）政策影响,实施精密测距和高精度导航定位的一种有效方法。通过分析Z跟踪技术载波相位测量的基本原理,研究了GPS接收机Z跟踪技术的抗压制干扰、抗欺骗干扰性能。结果表明：采用Z跟踪技术的GPS接收机与C／A码接收机的抗压制干扰基本相同;其在信号捕获状态下的抗欺骗干扰能力取决于欺骗干扰信号与GPS信号的相关程度,而在信号跟踪状态下抗欺骗干扰能力则等同于抗伪随机噪声码干扰能力。     

一种基于GPS载波跟踪环的窄带干扰性能优化

针对全球定位系统(GPS)卫星信号具有随机性及干扰工程实现成本的问题,讨论了窄带干扰性能优化问题。关于如何抵消卫星信号随机性问题,仿真分析了单频信号不同干扰位置分布与窄带线性调频(LFM)信号带宽设置对GPS接收机的干扰效果;关于如何降低干扰工程实现成本问题,采用了多个干扰代替单个干扰的方法进行实验分析。仿真结果表明,当采用最佳干扰位置或GPS信号带宽内均匀、随机分布等方法可一定程度消除卫星信号随机性带来的干扰不确定性;采用多信号代替单信号可相应地降低干扰所需总成本。     

噪声调频信号对宽带线性调频雷达的干扰机理

研究了噪声调频信号中调制噪声方差及带宽的选择对宽带线性调频匹配滤波器的影响。通过观察噪声调频信号通过线性调频匹配滤波器之后的时域输出包络,分析了其起伏特性,推导出了在最大包络起伏指标下的调制噪声最优带宽应该为发射线性调频信号的时宽的倒数量级。同时,通过误差分析表明:要在实际中达到此干扰最优带宽,对侦察接收机的指标要求无需过高。     

GPS干扰信号建模与仿真

分别对单音、多音、扫频和噪声调频等GPS干扰信号模型进行了设计和仿真，采用Matlab分析了这些信号在时域和频域的特征，并进行了干扰效果分析。最后得到如下结论：上述几种干扰样式均可干扰GPS接收机，但干扰效果不同。     

压制干扰对GPS接收机码跟踪环的性能影响分析

压制干扰是GPS接收机面临的重要的人为威胁之一,对伪码跟踪的跟踪测距精度产生影响,甚至导致伪码跟踪环失锁。干扰对伪码跟踪环的影响模型涉及许多因素,建模比较困难。以常用的非相干超前减滞后功率延迟锁定环为例,建立了码跟踪环在宽带噪声干扰、窄带干扰和点频干扰下的跟踪误差模型,比较了压制干扰对C/A码和P(Y)码跟踪环性能的不同影响。通过对不同干扰方式下C/A码和P(Y)码跟踪误差的仿真,得出了对C/A码和P(Y)码跟踪环性能影响较大的干扰方式和干扰频率,为GPS接收机干扰方法和抗干扰措施的选择提供了理论依据。     

随机跳频噪声对FSK信号的干扰分析

区别于传统的射频噪声和单频噪声,针对FSK信号具有频率键控的特点,提出了利用构造随机跳频噪声干扰FSK信号的方法。该噪声采用与被干扰信号相同码速率的随机码调频,具有与被干扰信号相似的谱形和随机跳变的瞬时频率,从而对正交解调和基于时频分析的FSK信号解调具有好的干扰效果。以2FSK信号模型为例,假设在接收机完成同步的条件下,导出了其影响接收机正交解调的误码率公式,并通过理论分析和仿真实验给出了干扰性能评价。仿真实验表明本文提出的调频噪声在不同干信比条件下比传统射频噪声有更好的干扰效果。     

GPS抗干扰技术

本文列举了GPS的多种抗干扰措施，重点介绍了新一代军用导航信号-M码信号特征及自适应滤波技术在军用GPS接收机中的应用，从系统角度分析了现代化GPS信号的抗干扰性能，探讨了针对采用抗干扰增强技术的军用GPS信号进行有效干扰的技术途径。