[发明专利]基于惯导辅助的空时级联抗干扰装置及其处理方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航定位技术领域，具体涉及基于惯导辅助的空时级联抗干扰装置及其处理方法，应用对复杂电磁环境下的干扰消除。

背景技术

卫星导航系统具有大范围、全天候、全天时高精度定位、测速和提供定时服务的能力，在国防和国民经济各个领域得到了广泛应用。随着民用和军事行动对卫星导航系统依赖性的增强，卫星导航领域的竞争必然加剧。由于卫星导航信号容易受有意或者无意的干扰，因此卫星导航系统的干扰抑制成为军事通信领域的研究热点。

卫星导航系统是关系国防安全和经济安全的关键性基础设施，作为一个功能强大的军事传感系统，它已成为天战、电子战、远程作战、导航战和信息战的重要武器。然而，就军事应用而言，卫星导航系统仍然存在着明显的缺点，那就是到达地面的卫星信号弱、容易受到干扰，特别是当敌方针对我方卫星导航接收系统施加有意干扰时，普通的卫星导航接收机将完全失锁而无法有效地接收卫星导航定位信号，这对于军事武器装备来说是致命的。因此卫星导航系统在复杂电磁环境中抗干扰能力的强弱已成为其发挥作用的关键，因此深入研究卫星导航系统的干扰机理，提出卫星导航接收机抗干扰的新方法，研究实用的卫星导航抗干扰型接收机，具有非常重要的军事价值和现实意义。

随着我国北斗二代卫星导航系统的加速布网和应用的大规模展开，北斗二代卫星导航接收机抗干扰性能的好坏直接影响到它在复杂电磁环境下和导航战中的可用性、可靠性、完好性和精度，对提升我军在信息化战争中的作战能力至关重要。

传统的抗干扰装置往往由于最优权值矢量方向函数形成对干扰方向的陷波不够深，所以对干扰与噪声的抑制程度有限。所以表现出的缺点就是干扰消除不彻底，信噪比改善差。以及在多星约束下很难找到每颗卫星对应的方向矢量，所以较难精确稳定地恢复每颗卫星的信号中信息。

发明内容

本发明主要解决原有技术抗干扰不彻底与保留卫星信不稳定的缺点，提供基于惯导辅助的空时级联抗干扰装置及其处理方法，采用空域抗干扰处理完毕后，再对空域输出信号进行时域后处理；采用惯导与星历结合的辅助的方法获取卫星方向矢量，并对信号处理模块的相关数据输送到惯导模块进行计算，并将计算的结果反送回信号处理模块（FPGA）。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

基于惯导辅助的空时级联抗干扰装置，包括阵列天线模块、射频模块、惯导模块、信号处理模块，

所述阵列天线模块接收卫星信号，用于将卫星信号传输给射频通道模块，所述射频通道模块将卫星信号下变频为模拟中频信号，所述信号处理模块中的A/D模块将模拟中频信号转化为数字中频信号，

所述信号处理模块还连接惯导模块，所述信号处理模块与惯导模块进行数据交互，所述惯导模块将卫星历书/星历数据与惯导数据结合，并最终计算出卫星信号波达角，

所述数字中频信号与所述卫星信号波达角映射出相应的天线阵列的加权矢量共同送入信号处理模块，在信号处理模块进行空时干扰消除，最终得到抗干扰后的输出信号，送往接收机进行导航定位运算。

基于惯导辅助的空时级联抗干扰的处理方法，包括以下步骤：

步骤1、卫星信号夹杂干扰在阵列天线上形成响应，再被送进射频通道；

步骤2、射频通道完成对卫星信号进行从射频到中频的下变频处理，输出模拟中频信号；

步骤3、模拟中频信号经过A/D采样，完成模拟中频信号向数字中频信号的转变；

步骤4、数字中频信号送入信号处理模块中进行空域抗干扰处理，在此步骤中信号处理模块与惯导模块进行数据交互，从而使信号处理板中的固有协方差数据经过惯导模块转化成信号处理需要的方向矢量，再反送回信号处理板，或者从接收机得到的星历/历书数据经过惯导模块进行处理，得到卫星的方向矢量，输送到信号处理板。

步骤5、经过空域抗干扰处理的数字中频信号结合接收机反馈过来的使能信号，如果始能信号为0，表示经过空域抗干扰处理的数字中频信号中卫星信号满足接收机锁相环被锁定的条件，则直接将输出信号经过D/A转换送到接收机，否则继续将步骤4得到的数字中频信号继续送信号处理板模块中的时域处理模块进行后处理，继而得到最终输出信号经过送往接收机。

本发明的有益效果：

对经过阵列天线模块与射频模块，以及A/D模块处理完成的数字中频信号进入信号处理模块，结合惯导模块以DSP形式给信号处理模块送入卫星信号的加权矢量，在信号处理模块进行空时干扰消除，最终得到抗干扰后的输出信号。

附图说明