楊彥

【摘要】 由于GPS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，使其越來越受到人們的歡迎，人們對GPS的依賴也在與日俱增。但是在現(xiàn)實(shí)條件下GPS信號十分微弱，很容易被外界有意和無意的干擾，進(jìn)而不能很好的實(shí)現(xiàn)定位功能。因此，需要在接收端研究一些抗干擾算法，來應(yīng)對不同的干擾，使GPS信號能無失真的被我們所用。

【關(guān)鍵詞】 GPS 信號 算法研究

一、功率倒置抗干擾算法

功率倒置算法屬于空域抗干擾算法，在衛(wèi)星信號極其微弱的時(shí)候，運(yùn)用功率倒置算法能很好的保證信號的完整接收，并且在干擾信號方向上產(chǎn)生零陷。這種算法的核心是使輸出的功率最小。由于干擾信號功率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于衛(wèi)星信號的功率，所以在陣元端總是保持一個(gè)陣元系數(shù)為常數(shù)，其他陣元接收到的信號加權(quán)求和后與這一陣元信號做差，隨著輸出端的實(shí)時(shí)更新，權(quán)值也會實(shí)時(shí)變化，輸出功率不斷趨近于零。

功率倒置算法只對接收到的信號功率敏感，不會區(qū)分信號和干擾，所以這種方法對弱信號強(qiáng)干擾的情況效果最佳。并且由于有一陣元支路為常系數(shù)，所以不會產(chǎn)生對消為零的結(jié)果，總會有一支路有信號輸出。

二、空時(shí)域抗干擾算法

2.1空時(shí)抗干擾的基本原理

空時(shí)抗干擾技術(shù)結(jié)合了空域處理技術(shù)和時(shí)域處理技術(shù)的特點(diǎn)，解決了時(shí)域中不能將信號和干擾分離的缺陷，也彌補(bǔ)了僅靠空域?yàn)V波技術(shù)的抗干擾效果差的境況。因?yàn)榭沼蚩垢蓴_在抗干擾過程中有時(shí)候?qū)τ谝粋€(gè)干擾的出現(xiàn)會在整個(gè)頻帶出現(xiàn)零陷。在復(fù)雜位置的環(huán)境當(dāng)中，空域?yàn)V波技術(shù)往往因?yàn)樽杂啥缺容^低不能很好的應(yīng)對各種干擾。而時(shí)域上抗干擾效果單一，只是利用時(shí)域信號的特點(diǎn)來抑制干擾，有時(shí)不能對時(shí)域特征相似的信號和干擾加以區(qū)分。

空時(shí)抗干擾算法的原理是將一維的時(shí)域、空域?yàn)V波推廣到空域、時(shí)域的二維域中，形成空時(shí)二維處理結(jié)構(gòu)，如圖所示：

空時(shí)抗干擾算技術(shù)彌補(bǔ)了前兩種抗干擾技術(shù)的不足，在不增加陣元的前提下，大幅增加了處理的自由度，從而使抗干擾能力明顯增強(qiáng)。空時(shí)抗干擾技術(shù)為GPS抗干擾領(lǐng)域的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的突破。

2.2單星約束算法

功率倒置算法不需要知道衛(wèi)星的方向信息就可以對干擾進(jìn)行抑制，但是功率倒置算法也有缺陷，就是對功率和衛(wèi)星信號相近的干擾或噪聲不能很好的抑制。而單星約束算法需要的前提是已知衛(wèi)星方向信息。線性約束最小方差波束形成中以f作為對應(yīng)的約束響應(yīng)矢量來進(jìn)行約束的，單星約束算法則是用單顆衛(wèi)星的空間方向矢量和時(shí)間方向矢量作約束，在后期算法處理中始終將它作為約束條件，這樣處理的結(jié)果就能保證單顆衛(wèi)星的信號功率與干擾噪聲的功率比始終最大。面對強(qiáng)干擾的時(shí)候也能產(chǎn)生零陷。（如果篇幅太大的話可把單星約束算法去掉）

三、總結(jié)

空域抗干擾算法的特點(diǎn)是算法簡單，實(shí)現(xiàn)所需要的資源比較少，且抗窄帶干擾的效果好，但由于自由度比較低，因此抗寬帶干擾的效果很差。而空時(shí)抗干擾算由于聯(lián)合了空域和時(shí)域，自由度大為增加，抗干擾的性能比空域法好很多，但是算法復(fù)雜，所需處理的數(shù)據(jù)隨著時(shí)間抽頭數(shù)的增加而急劇上漲，實(shí)現(xiàn)所耗費(fèi)的資源太大。