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。     

连续波干扰下L1C信号码跟踪性能研究

针对连续波干扰下传统导航信号的码跟踪性能评估方法不适用于新信号体制下的L1C信号,从其信号体制的角度利用奇偶相关判据,定性分析其码跟踪性能,提出"干扰误差包络"和"平均误差包络"评估方法定量分析了L1C信号在受到连续波干扰时的码跟踪性能。结果表明:L1C信号的码跟踪性能要优于C/A码信号,不同卫星播发信号中,导频信号的码跟踪性能要比数据信号好1~1.3倍(最大能达到1.4倍),个别数据码信号的码跟踪性能要优于导频码信号。     

对GPS M码信号的噪声调频干扰参数优化研究

GPS M码信号采用二进制偏移载波(BOC)调制,实现了频谱分离,带宽更大,原有针对C/A码、P码的干扰参数设置无法对其进行有效干扰。文中采用可形成较大带宽的噪声调频干扰样式,结合GPS软件接收机码跟踪环路工作原理,以接收机码跟踪误差为干扰评价指标,对特定干信比下的干扰频偏和干扰带宽进行参数优化,通过综合比较得出针对M码信号的噪声调频干扰高效干扰参数设置。     

同源多码流直接序列扩频信号性能分析

新一代GPS系统加入了二相偏移载波(BOC)调制信号。相对GPS传统PSK-R信号,BOC信号具有更多的高频分量,在抗干扰性能、码跟踪精度、频谱利用和给定带宽条件下的多信号复用诸方面获得改善和提高。该文分析提出,GPS传统C/A码和P(Y)码信号做为整体时具有与BOC信号相似的特性。该文将其推广到一般化同源多码流信号,分析表明,可以将同源多码流信号作为新信号形式联合处理,以在白噪声和人为干扰具主导作用环境提高码跟踪性能。该文得出两种经典信号谱型条件下,以信号参数表示的码跟踪误差改善的表达式并给出了实现3 dB码跟踪性能改善的参数数值。     

GPS信号C/A码生成算法设计及仿真实现

全球定位系统(Global Positioning System,GPS)是一种基于卫星的定位系统,向全球范围内的用户全天候提供高精度的导航、定位和授时服务.GPS系统的测距码可以分为粗码(C/A码)和精码(P码),其中C/A码用于民用导航.本文在深入研究C/A码信号生成原理的基础上,利用Matlab对C/A码信号的实现方式进行了仿真实现和分析.仿真结果进一步证实了该方法的正确性和可行性.这对在仿真平台上进一步研究真实环境下的GPS信号,使其能捕获跟踪复杂环境下的卫星信号,改进卫星接收部分的性能有着十分重要的实际意义.     

伪码连续波雷达抑制发射功率泄漏的新技术

伪码连续波雷达是一种新体制雷达,它采用PN码(m序列)连续波信号形式和脉冲压缩(PC)、脉冲多卜勒(PD)的信号处理技术,大大提高了在现代电子环境中的自卫能力、探测能力.文章研讨了一种抑制发射功率泄漏的新技术,理论分析和计算仿真证明,这种处理方法有极好的抑制发射机泄漏和杂波干扰的能力,并有效地解决了在大多卜勒频移条件下PN码脉压的方法.对量化精度的影响也进行仿真分析.     

GNSS信号数据/导频扩频码配对优化方法

为了提高载波相位跟踪的稳健性和伪码跟踪精度,现代全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)普遍采用数据/导频并存的信号结构。针对数据/导频信号的互相关性影响码跟踪性能的问题,提出了一种数据/导频扩频码配对优化方法。优化准则是:在一定的超前减滞后间距条件下,单独跟踪导频信号时通道内互相关干扰导致的码跟踪平均误差最小。以全球定位系统(Global Positioning System,GPS)L1C频点信号为例,基于接口控制文件(Interface Control Document,ICD)给出的扩频码族,进行了数据/导频扩频码的配对优化设计,并仿真对比了不同配对方案的码跟踪性能。分析结果表明,优化后的配对方案能有效削弱数据/导频通道内的互相关干扰,提高导航信号的码跟踪性能。     

基于C/A码辅助的GPS M码信号盲解调

针对GPS M码信号受到C/A码和Y码信号的干扰难以直接进行解调的问题,提出了一种基于C/A码辅助的M码盲解调方法。利用解调后的C/A码信号校正信号频偏,通过I/Q支路分离实现将C/A码信号与Y码、M码信号的剥离,最后利用M码信号的特点进行相参增强进一步提高性能。实采数据的解调实验证明了所提算法的可行性。     

现代化的GPS新民用信号L1C码跟踪性能分析

由于目前L1频段的拥挤性和GPS L1C调制方式MBOC(6,1,1/11)的复杂性,系统内和系统间干扰不可避免,并且这些干扰对码跟踪性能的影响不能简单地等价为白噪声进行分析.针对这一特点,提出一种可用于非白色干扰环境下码跟踪精度分析的方法,并用该方法对比分析了GPS L1C、GPS L1C/A码在无干扰和干扰情况下的跟踪性能.分析结果表明:L1C码跟踪精度可比L1C/A提高50%～150%;最坏情况下,同频带导航信号的干扰可导致L1C跟踪误差增加30%.分析过程和分析结果可为接收机设计和兼容性评估提供参考.     

M码卫星导航信号直接解调方法研究

针对新一代M码卫星导航信号解调分析问题,在比较两种捕获方法特点的基础上,本文从工程可实现的角度提出了一种M码导航信号直接捕获方法,采用扩频码同步、载波剥离和亚载波剥离等技术,直接对载波C/A码、P(Y)码和M码复用信号进行解调处理.仿真结果表明,本文方法可以有效地降低C/A码和P码信号对于M码信号接收的影响,能够准确地恢复出原始扩频序列.     

直扩/跳频测控信号伪码跟踪抗干扰性能分析

研究了直扩/跳频测控信号伪码跟踪的抗干扰性能,通过加权处理使其归结为分析干扰条件下直扩信号伪码跟踪性能。采用鉴相曲线的过零点偏移表示干扰对跟踪的影响,推导了伪码跟踪的最大干扰误差表达式。以单音信号作为输入干扰,对最大干扰误差进行了理论分析,得出了音频干扰对伪码跟踪的影响规律。仿真结果表明,理论分析与仿真结果吻合较好,验证了理论分析的正确性。     

闪烁干扰浅析

分析了闪烁干扰对抗单脉冲角度跟踪及跟踪杂波源等反干扰技术的原理。结合几种闪烁干扰的使用方式分析,提出设置最佳闪烁频率的方法;分析闪烁源位置和功率的作用关系,提出闪烁干扰使用模式。     

速度欺骗干扰及反干扰的计算机仿真

简述一种脉冲多普勒雷达速度跟踪电路的工作原理，介绍速度欺骗干扰的常用方法。通过计算机仿真，研究各种欺骗干扰的原理和可行性。在分析欺骗干扰特点的基础上，用计算机仿真的方法对时域和频域抗干扰方案进行了验证。     

Performance of FHSS systems employing carrier jitter againstone-dimensional tone jamming

The performance of a frequency-hop spread-spectrum system employing carrier jitter against one-dimensional tone jamming (n=1 band multitone jamming) is investigated. First, noncoherent BFSK signaling under continuous-wave (CW) tone interference with arbitrary frequency offset is analyzed. A closed-form expression is derived for the error probability when there is one interfering CW tone and the background noise is negligible. When the background noise is significant, an expression involving one numerical integration is derived for the probability of error. It is shown that an interfering CW tone with power less than that of the signal can still cause errors with significant probability for certain ranges of carrier offsets. Next, the authors apply these results in analyzing the performance of a FHSS communications system under one-dimensional tone jamming when the communicator pseudorandomly jitters his carrier frequency from hop to hop. Two different methods of carrier jittering are considered. It is found that one of the schemes offers approximately a 3 dB gain in signal-to-noise ratio over a system without carrier jittering while the other scheme offers no significant gain     

数字多时延灵巧干扰信号研究

为了适应数字干扰设备干扰脉压接收机时对数字脉内相干干扰信号的需求,研究了一种数字多时延灵巧干扰信号.首先通过数学推导得到多时延数字灵巧干扰信号的数学模型,并论证该模型可作为循环转发干扰信号、脉内多假目标干扰信号和数字多时延灵巧噪声的统一数学模型;然后从理论上分析数字多时延灵巧噪声对脉压接收机的欺骗干扰机理和噪声压制干扰机理;接着通过数字延迟叠加方法和快速卷积算法设计了两种多时延灵巧噪声的数字实现算法;最后以线性调频脉冲压缩信号为例,对两种算法产生的数字多时延灵巧噪声通过匹配滤波器前后的时域、频域、时频域特征进行仿真分析,验证了算法有效性同时直观呈现了数字多时延灵巧噪声对脉压接收机的干扰效果.研究表明多时延灵巧噪声能够有效干扰脉压接收机,并造成脉内多假目标欺骗干扰效果和高效的噪声压制干扰效果.     

基于数字干扰合成的伪码调相引信干扰

为提高对伪码调相引信的干扰效果,提出了基于数字干扰合成(DJS)的数字多时延干扰信号合成方法,该方法可以极大提高干扰伪码调相引信的干扰效率。理论分析与仿真实验表明,该方法合成的干扰信号能产生不同时延的多假目标的干扰效果,兼具有欺骗干扰和压制干扰的效果,能够使干扰自动对准引信的频带并获得脉冲压缩处理增益,提高干扰能量的利用率。     

基于移频滤波的脉压雷达抗干扰方法

针对线性调频(LFM)脉冲压缩雷达易受移频欺骗干扰影响的问题,提出了基于移频检测的起始频率捷变LFM雷达抗干扰方法.通过分析匹配滤波器参考函数、目标回波信号和干扰信号在频域的相对位置,利用脉间LFM信号起始频率不同的特点,将接收信号进行移频,使得目标回波信号分量无脉压输出,从而确定干扰信号分量在时域的位置,通过时域选通对未进行移频的接收信号脉压结果中的干扰进行滤除达到抗干扰目的.仿真分析了移频检测抗干扰性能,结果验证了所提方法的有效性.     

地面雷达抗箔条干扰技术研究

箔条是一种重要且有效的无源干扰方式。箔条弹投放之后,其速度下降较慢,雷达截面积迅速变大,此时箔条信号幅度远大于目标机的,而两者在相同的距离门内,导致可能无法检测到目标机信号。本文基于地面雷达系统,提出了在跟踪帧和搜索帧同时使用自适应动目标显示,实现飞机和箔条信号的频域分离;根据含有多普勒频率的线性调频信号经过脉冲压缩处理后峰值点发生偏移的特点,提出了使用大时宽带宽比的线性调频信号,实现飞机和箔条信号的时域分离。进行了雷达信号级仿真实验,结果表明本文提出的措施具有较好的抗箔条干扰能力, 可以快速而正确的获得目标机信号。      

载波编码多载波相位编码雷达信号 抗间歇采样干扰研究

根据间歇采样转发干扰时域不连续采样特点,本文创造性地提出了一种具有抗间歇采样转发干扰特性的基于载波编码（CC）和多载波相位编码（MCPC）雷达信号,即CC-MCPC信号。与目前常用的滤波器设计抗干扰方法不同,CC-MCPC信号是从波形设计的角度出发,采用具有良好伪随机性的混沌序列对时域中的每个符号进行编码,频域中采用巴克码对每个子载波进行编码。载波编码增加了雷达波形脉冲的伪随机性,降低了雷达回波与间歇采样干扰的相关性,从而有效地抑制了假目标的干扰。CC-MCPC与常用滤波器设计方法互不冲突,可叠加使用。本文设计了两个仿真实验,验证了CC-MCPC的有效性和可行性。实验结果表明,在文中所述的典型参数下,CC-MCPC信号与传统的MCPC信号和LFM信号相比,CC-MCPC信号经脉冲压缩后的SJR改善因子优化了1-1.5dB。