现代化的GPS新民用信号LIC码跟踪性能分析

由于目前L1频段的拥挤性和GPSL1C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GPSL1C、GPSL1C／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。     

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。     

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.     

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。     

GPS/SINS组合的抗干扰性能分析

通过对GPS接收机跟踪环路的抗干扰性能进行深入讨论,分别得出GPS/SINS组合以及C/A码GPS接收机的抗干扰性能以及二者间的差异,并通过C/A码接收机的注入式干扰实验,对理论分析进行了验证。分析结果表明,GPS/SINS组合具有更强的抗干扰能力,其抗干扰能力可达到50dB以上。     

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。     

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。     

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。