干扰信号对北斗接收机的性能影响评估

干扰信号对北斗接收机的性能影响评估

摘 要：北斗导航卫星系统作为国家战略得到了突飞猛进的发展，作为全球导航卫星系统（globalnavigationsatellitesystem，gnss）的一部分，射频干扰信号成为北斗系统的最大威胁，如何正确评估干扰信号对导航接收机捕获性能的影响成为抗干扰研究的前提，本文从北斗导航信号的产生方式与相关特性出发，给出了接收机的接收及捕获原理，在此基础上给出了干扰信号条件下的谱分离系数与等效载噪比，并通过抗干扰品质因子来评价和区分不同干扰信号对接收机的影响程度，最后通过仿真验证了等效载噪比作为干扰评估准则的正确性。

关键词：全球导航卫星系统；北斗；导航接收机干扰

中图分类号：tn966 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013）

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历经近30年的发展，全球导航卫星系统（globalnavigationsatellitesystem，gnss）的信号得到不断的改进和完善，产生了多种的信号调制方式，也从最初的单一gps系统，发展到了gps、galileo、北斗和clonass四大系统并存的局面[1]。北斗系统作为我国重要的战略规划，对北斗系统的研究具有重要的国防安全意义。

北斗导航卫星距离地球20000公里以上，到达地面的信号极其微弱，信噪比约为-19db，相当于1000英里外一个25瓦的灯泡发出的光[2]，极易受到电磁信号的影响和干扰，并且随着城市化的进程，建筑物对信号的遮挡也越来越严重，只有5%～70%的可见天空[3]。gnss起源于gps，最初为满足军用需求替代子午仪系统，在海湾战争和科索沃战争中大展身手，使人们认识到了gnss在现代战争中的重要性，因而针对gnss信号进行的干扰研究也与日俱增。此外，随着gnss在民用生产生活领域的广泛应用，使其也成为了恐怖分子的袭击目标，而gnss干扰器可以在互联网上轻松买到（如http：///），能够成功干扰gnss的多个频段，甚至辅助gnss（assisted-gnss，a-gnss）的通信频段[4]。

干扰信号对接收机的影响与日俱增，成为北斗系统的首要威胁，而要研究北斗接收机的抗干扰接收技术，首先需要了解北斗导航信号的调制方式和接收特性，并分析不同干扰信号对接收机捕获性能的影响。因此本文首先从北斗信号的产生方式出发，给出扩频信号的相关特性，以及北斗接收机的捕获原理；然后给出了等效载噪比及谱分离系数的概念，通过等效载噪比能够正确评估干扰存在时接收机的捕获性能，并且利用抗干扰品质因子区分了不同干扰信号的干扰效果；最后通过蒙特卡罗实验仿真验证了以等效载噪比作为干扰对接收机性能影响的评估标准的正确性。

一、北斗信号产生及接收

（一）prn码产生方式及相关特性

四、结论

本文针对北斗导航信号，研究了信号的产生及基于fft的快速捕获原理，并以接收机的工作原理为基础，给出了干扰环境下以等效载噪比作为评估标准来分析干扰对接收机性能影响的方法，通过蒙特卡罗实验仿真证明了等效载噪比能正确反映出存在干扰时接收机的捕获性能，使干扰效果变得直观，证明了该方法的有效性。

参考文献：

[1]internationalcommitteeonglobalnavigationsatellitesystems（icg）.currentandplannedglobalandregionalnavigationsatellitesystemsandsatellite-basedaugmentationsystems.officeforouterspaceaffairsoftheunitednations，newyork，2010：1-35.

[2]徐永祥.gps及其干扰技术研究[j].科技广场，2007，1：63-65.

[3]lastd.gnss：thepresentimperfection.insidegnss，2010，5（3）：60-64.

[4]phillipword.gnssrobustness：theinterferencechallenge.proceedingsofthe23rdinternationaltechnicalmeetingofthesatellitedivisionoftheinstituteofnavigation（iongnss2010），portland，oregon.september，2010：69-97.

[5] 中国卫星导航系统管理办公室.北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件公开服务信号b1i（1.0版），2012.

[6]田日才.扩频通信[m].北京：清华大学出版社，2007：76-78.

[7]titusbm，betzjw，hegartycj，etal.intersystemandintrasysteminterferenceanalysismethodology[j].proceedingsofiongnss-2003，2003.itu-r.acoordinationmethodologyforrnssinter-systeminterferenceestimation.2007，initu-rm.1831.