基于GNSS相关峰值探测器的自适应互干扰抑制方法，利用导航接收机同时接收所需信号和干扰信号，得到干扰信号对所需信号捕获的影响关系。然后在所需信号和干扰信号的多普勒频移Δfi为KHz的两个相邻整数倍之间的码延迟和多普勒频移上建立方格，针对每一个方格建立基于χ2分布判别假设检验的GNSS互干扰相关峰值探测器。如果探测到互相关干扰，则通过对GNSS互干扰信号进行搜索，构筑相应的干扰子空间，利用自适应子空间投影算法进行干扰抑制，并利用输出片段信号的互干扰抑制增益作为误差的判断准则，通过误差判断确定是否获得所需信号。如果误差过大未获得所需信号，则再次进行子空间投影进行干扰抑制，直至获得能够满足要求的所需信号。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】基于GNSS相关峰值探测器的自适应互干扰抑制方法，利用导航接收机同时接收所需信号和干扰信号，得到干扰信号对所需信号捕获的影响关系。然后在所需信号和干扰信号的多普勒频移Δfi为KHz的两个相邻整数倍之间的码延迟和多普勒频移上建立方格，针对每一个方格建立基于χ2分布判别假设检验的GNSS互干扰相关峰值探测器。如果探测到互相关干扰，则通过对GNSS互干扰信号进行搜索，构筑相应的干扰子空间，利用自适应子空间投影算法进行干扰抑制，并利用输出片段信号的互干扰抑制增益作为误差的判断准则，通过误差判断确定是否获得所需信号。如果误差过大未获得所需信号，则再次进行子空间投影进行干扰抑制，直至获得能够满足要求的所需信号。【专利说明】基于GNSS相关峰值探测器的自适应互干扰抑制方法
本专利技术属于通信领域，涉及一种卫星导航系统的互干扰信号抑制方法。
技术介绍
全球导航卫星系统（GNSS)是各国为了军事或民用目的，而发展的一套使用卫星 提供位置与时间的系统。从导弹、战机和军舰到汽车、民用飞机、个人电脑乃至手持式通讯 设备，几乎都能用到卫星导航定位技术。 随着卫星导航技术的发展及其应用领域的不断扩大，世界上众多国家纷纷加紧建 设独立自主的卫星导航系统。美国正在实施GPS现代化计划，俄罗斯加紧恢复GLONASS全 面性能，欧盟正在建设GALILEO,中国正在加紧建设COMPASS系统。 目前，国际电报联盟（ITU)专门为无线电卫星导航配置的几个频段上存在有美国 的GPS信号和俄罗斯的GLONASS信号，再加上计划发射的GALILEO和COMPASS信号，以及 GPS现代化信号，这几个频段已变得相当的拥挤，除了 GLONASS的频段没有明显重叠之外， 其它三个系统有的频段部分重叠，有的完全重叠，因此，卫星导航信号相互之间的干扰不可 避免。一般来讲，同一频段内GNSS互干扰分为两种，其中同一卫星导航系统中来自不同卫 星的信号相互干扰对方的接收，例如GPS系统中不同卫星导航信号之间的干扰等，称为自 干扰或系统内干扰；而在两个不同的卫星导航系统之间的干扰，例如GPS系统和GALILEO系 统之间的信号干扰等，称为系统间干扰。此外，在利用卫星导航系统的反射信号进行遥感应 用的过程中，同一卫星的直达信号对于反射信号的干扰也称为自干扰。 在导航信号的应用中，当用户终端处于一些特殊环境中，比如在停车场、建筑室内 及楼群间或是郊外峡谷、森林中及边远地区，不同卫星信号到达接收机的信号强度的动态 范围很大，致使不同通道的信号强弱差距很大。因此受强弱信号互相关引起的自干扰影响， 强信号干扰下的弱信号很难捕获，常陷于误捕甚至是完全的失捕。因此，对于同一系统内自 干扰的探测和剔除的研究很有必要。 根据调研，对于GNSS相关峰值的探测，国内外的相关文献非常少，且技术本身还 很不成熟，没有较适宜的实现方法。在遭到强的互相关干扰后的抑制方法，一般采用串行 干扰抵消方法。此方法在检测到干扰信号波形时，一次一个的逐次将干扰从接收信号中除 去，具体的，可以按照接收信号功率递减的顺序进行解调，具有最强接收功率的信号首先被 解调，在一个信号被解调和检测之后，将其从接收信号中减去。但是，目前在大多数的GNSS 接收机中，接收信号的量化位数仅为2位，直接从接收信号中减去干扰的方法精度会很低， 难以实现消除强干扰信号的目的。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于GNSS相关峰 值探测器的自适应互干扰抑制方法，不仅解决了卫星导航系统信号互干扰时的信号探测问 题，还能够对探测出的互干扰信号进行有效抑制与剔除。 本专利技术的技术解决方案是：基于GNSS相关峰值探测器的自适应互干扰抑制方法， 包括如下步骤： (1)利用导航接收机同时接收导航卫星A和导航卫星B的导航信号，其中导航卫星 A的信号为所需信号，导航卫星B的信号为干扰信号； (2)在所需信号和干扰信号的多普勒频移为KHz的两个相邻整数倍之间的码延迟 和多普勒频率上分别建立分格，并将多普勒频率分格和一个码延迟分格进行合并形成一个 网格，在每一个网格处建立基于X 2分布判别假设检验的GNSS互干扰相关峰值探测器，利 用GNSS互干扰峰值探测器进行互相关干扰的探测，如果没有探测到互相关干扰，则直接接 收所需信号并结束；如果探测到互相关干扰，则转入步骤（3); 所述的GNSS互干扰相关峰值探测器的形式为： //,, : NoNear - Far Α"(/7π,/?π)-Χ (/7；；,/ηπ) ^ a,th> //, : Near - Far 其中，Xi〇为GNSS互相关平方函数， Χ,(τΜ) = ^ Σ \(r7TNC4〇c；(^(4/：)(? - T))ej2^dt N。为相干积分码片的数目，队为相干积分数据块的数目，（· Γ代表共轭复数，Z 为码片间隔长度，r为积分次数，τ为码延迟，x(t)为所需信号，Ci(t)为干扰信号i的码片 值，R(Afi)为在理想跟踪条件下多普勒频移为时的相关函数值， m(l为多普勒单元，在 1?单元里，使Xi (n，1?)最大的相关值对应的η值为rv在找到最大相关值以后，以采样间隔 Λ寻找第二大的相关值，使Xi (n，1?)第二大的相关值对应的η值为<，?；为相关值的标 准差估计，TNF为探测门限， -_ Σ,Λ ("""") σ"υ - ("-2Δ)具 Ν为码相位维度的最大值； (3)利用自适应子空间投影的加权因子g，将接收到的数据信号进行切分，分成长 度相同的L个片段信号，对于每一段片段信号，根据捕获跟踪到的互干扰信号的数据比特 信息、码相位、载波频率值以及初始相位值，构建互干扰信号的投影矩阵，并利用子空间投 影算法，从数据信号中去除干扰信号，得到各片段信号的剩余信号进入步骤（4); 其中i +1，X为接收到的数据信号的总长度，L为分成的片段信号数量， L§」 g = 的整数部分，K的取值为数字1?20中的任一整数； (4)分别计算各片段信号的剩余信号的增益，并与增益阈值进行比较，对于增益超 出增益阈值的片段信号进行再次细分段后返回步骤（3)中利用子空间投影算法去除干扰 信号，直至新的细分段的剩余信号的增益小于增益阈值；然后将原先第一次没有超出增益 阈值的片段信号以及进行重新细分段且重新细分段后各细分段的增益均小于增益阈值的 各细分段信号进行组合，获得所需信号。 所述的多普勒频率分格的大小为多普勒频移为KHz的两个相邻整数倍之间的2/3 倍。所述的码延迟分格的大小为码相位的1/2码片。 本专利技术与现有技术相比的优点在于： (1)本专利技术方法针对GNSS信号载波相位和多普勒频移对相关信号的影响的原理， 提出了基于X 2分布假设检验的互相关干扰峰值探测器进行干扰探测，并在此基础上，根据 得到的干扰信号参数构筑相应的干扰子空间，利用子空间投影进行干扰抑制，该方法既降 低了误差对干扰性能的影响，又使计算量大幅下降，适合多变环境和多数据样本情况； (2)本专利技术方法以相干DLL为例进行分析，得出在多普勒频移Λ &为KHz的本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于GNSS相关峰值探测器的自适应互干扰抑制方法，其特征在于包括如下步骤：(1)利用导航接收机同时接收导航卫星A和导航卫星B的导航信号，其中导航卫星A的信号为所需信号，导航卫星B的信号为干扰信号；(2)在所需信号和干扰信号的多普勒频移为KHz的两个相邻整数倍之间的码延迟和多普勒频率上分别建立分格，并将多普勒频率分格和一个码延迟分格进行合并形成一个网格，在每一个网格处建立基于χ2分布判别假设检验的GNSS互干扰相关峰值探测器，利用GNSS互干扰峰值探测器进行互相关干扰的探测，如果没有探测到互相关干扰，则直接接收所需信号并结束；如果探测到互相关干扰，则转入步骤(3)；所述的GNSS互干扰相关峰值探测器的形式为：其中，Xi()为GNSS互相关平方函数，Xi(τ,Δfi)=1NIΣr=0NI-1|∫rZNC(r+1)ZNCx(t)ci*(R(Δfi)(t-τ))e-j2πΔfitdt|2]]>Nc为相干积分码片的数目，NI为相干积分数据块的数目，(·)*代表共轭复数，Ζ为码片间隔长度，r为积分次数，τ为码延迟，x(t)为所需信号，ci(t)为干扰信号i的码片值，R(Δfi)为在理想跟踪条件下多普勒频移为Δfi时的相关函数值，m0为多普勒单元，在m0单元里，使Xi(n,m0)最大的相关值对应的n值为n0，在找到最大相关值以后，以采样间隔Δ寻找第二大的相关值，使Xi(n,m0)第二大的相关值对应的n值为为相关值的标准差估计，TNF为探测门限，N为码相位维度的最大值；(3)利用自适应子空间投影的加权因子g，将接收到的数据信号进行切分，分成长度相同的L个片段信号，对于每一段片段信号，根据捕获跟踪到的互干扰信号的数据比特信息、码相位、载波频率值以及初始相位值，构建互干扰信号的投影矩阵，并利用子空间投影算法，从数据信号中去除干扰信号，得到各片段信号的剩余信号进入步骤(4)；其中X为接收到的数据信号的总长度，L为分成的片段信号数量，的整数部分，K的取值为数字1～20中的任一整数；(4)分别计算各片段信号的剩余信号的增益，并与增益阈值进行比较，对于增益超出增益阈值的片段信号进行再次细分段后返回步骤(3)中利用子空间投影算法去除干扰信号，直至新的细分段的剩余信号的增益小于增益阈值；然后将原先第一次没有超出增益阈值的片段信号以及进行重新细分段且重新细分段后各细分段的增益均小于增益阈值的各细分段信号进行组合，获得所需信号。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张建军，谢军，薛明，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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