基于改进的功率倒置法在GNSS中抑制DME脉冲干扰

摘要

GPS L5信号、Galileo E5信号和北斗B2信号都是未来全球导航卫星系统(Global NavigationSatellite System,GNSS)的重要组成部分,联合其他的卫星信号应用于有关生命安全(Safety of Life,SoL)的服务中.但GPS L5、Galileo E5和北斗B2信号的工作频带与航空无线电导航服务(AeronauticalRadio Navigation Services,ARNS)频带相重叠,工作在ARNS频带上的测距仪(Distance MeasuringEquipment,DME)发射的大功率脉冲信号是影响GNSS信号的主要因素,当干扰严重时影响接收机的捕获跟踪性能.本文提出了一种基于改进的功率倒置法在GNSS中自适应抑制DME脉冲式干扰的方法.传统上,功率倒置法不用来进行脉冲式干扰抑制,本文提出的方法在利用功率倒置法前对脉冲干扰进行检测并用检测到的数据用于协方差矩阵的估计,从而使得改进后的功率倒置法可以用于DME脉冲干扰抑制.由于DME脉冲干扰信号大于噪声水平,该方法先将天线阵列接收到的中频卫星信号在时域用窗口进行干扰检测;假如在窗口内检测到DME干扰,则把检测窗口内的信号变换到频域判断窗口内卫星信号受到DME信号干扰的个数,根据干扰个数自适应选择合适的天线阵元数;最后利用功率倒置算法抑制DME脉冲干扰.本文还对所提出的方法的相应参数选取进行了探讨,通过大量实验对比本文方法的有效性,为DME脉冲干扰的问题的解决提供新的思路.