基于混合擴頻的導(dǎo)航衛(wèi)星抗干擾技術(shù)
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2 系統(tǒng)抗干擾性能
衛(wèi)星信號在到達接收機時，信號強度極低，遠低于熱背景噪聲電平，對接收機的干擾成為干擾衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一種主要手段，從技術(shù)角度出發(fā)，可分為兩類：壓制性干擾和欺騙性干擾。文中主要針對單頻干擾、脈沖干擾以及噪聲調(diào)制干擾中的噪聲調(diào)頻、調(diào)幅干擾這4種壓制性干擾進行抗干擾分析和測試。
2．1 仿真測試條件
仿真中，為簡便起見，都是基于基帶進行的。直擴碼碼片速率10．23：Mchip／s，信息速率500 bit／s，對于現(xiàn)有導(dǎo)航系統(tǒng)來說，導(dǎo)航信號具有20 460倍的解擴處理增益，Gp=43 dB導(dǎo)航信號帶寬為20．46 MHz，假設(shè)內(nèi)部熱噪聲主要由低噪聲放大器產(chǎn)生，根據(jù)接收機靈敏度的計算公式，以及相應(yīng)接收信號的信噪比為公式，計算出-133 dBm這種典型的接收信號強度的相應(yīng)信噪比結(jié)果如表2所示。本文引用地址：http://2s4d.com/article/155072.htm
若假設(shè)LNA噪聲為0．89 dB，接收端信噪比則為-33 dB。文中將主要針對-33 dB這種典型的接收信噪比來進行仿真。
2．2 單頻干擾
單頻干擾是直擴系統(tǒng)中常見的人為連續(xù)波干擾，由于擴頻碼的功率譜并不完全均勻，即不同頻率的功率不同，因此進入信號的干擾功率也就不同，使得不同頻率單頻干擾的誤碼性能不同，同時不同碼字的功率譜結(jié)構(gòu)還不同，這些都說心頻率和直接擴頻載波頻率相同時，并非就有最佳的干擾效果。事實上，單頻干擾的誤碼率性能是由擴頻系統(tǒng)的信噪比、信干比、擴頻碼以及單頻干擾的頻率與信號載頻的偏差這4個因素共同作用的結(jié)果。
圖2中顯示的是單頻干擾頻率與導(dǎo)航信號中心頻率相差為1 Hz時，基于DS／TH的導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)抗干擾性能仿真。從圖中可以看到，在信噪比為-33 dB，誤碼率為10-4時，加入跳時的方案比傳統(tǒng)導(dǎo)航接收機方案抗干擾性能要好17 dB左右。同時也可清晰看到，隨著信干比的提高，傳統(tǒng)導(dǎo)航接收機的抗干擾曲線出現(xiàn)了明顯的誤碼平層，而DS／TH系統(tǒng)的誤碼率曲線坡度變陡，誤碼率大幅下降。
2．3 脈沖干擾
將高斯脈沖作為研究對象，主要討論其脈沖形成因子α和高斯導(dǎo)函數(shù)的階數(shù)這兩個因素。通過改變脈沖形成因子的大小可得到不同的信號帶寬。高斯脈沖波形類似于高斯函數(shù)波形，可以不斷地微分下去，峰值頻率和脈沖帶寬都會隨著微分階數(shù)的增加而改變。隨著高斯導(dǎo)函數(shù)階數(shù)的增高，高斯脈沖的峰值頻率也相應(yīng)提高。在仿真中采用的脈沖波形是最普遍采用的高斯二階導(dǎo)函數(shù)，在表面上它具有無限長的持續(xù)時間，但是實際上衰減很快。若假定脈沖只在時間窗Tm內(nèi)為非零值，Tm=2．2α時，所導(dǎo)致的截斷能量誤差會比原始能量小50 dB。
圖3為α=2μs和α=20μs時DS／TH系統(tǒng)抗脈沖干擾性能仿真。在信噪比為-33 dB，誤碼率為10-4時，基于DS／TH的導(dǎo)航系統(tǒng)抗干擾性能比傳統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)改善了20 dB左右。由于脈沖成形因子越大，干擾信號的帶寬就越窄，能量越集中，因此在α=20μs時干擾效果就比α=2μs時要好。另外，由于跳時技術(shù)是按照跳時序列選擇時隙來發(fā)送信號，所以在一定程度上，可以躲避由于脈沖干擾所產(chǎn)生的連續(xù)性錯誤。
2．4 噪聲調(diào)幅，調(diào)頻干擾
噪聲調(diào)幅特點：已調(diào)波的頻譜由載波及兩對稱旁瓣組成，旁瓣形狀與調(diào)制波功率譜相似，但數(shù)量上減小為1／4。已調(diào)信號的頻譜實現(xiàn)了線性搬移，其中心頻率移到了載波頻率ω0處，且頻寬為原來的兩倍。噪聲調(diào)幅時，已調(diào)信號總功率為載波功率與噪聲旁瓣功率之和，旁瓣功率是已調(diào)波中的起伏部分，對被干擾的設(shè)備的信號起遮蓋作用，若想提高干擾的效果，可增大旁瓣功率。
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