[发明专利]一种稳健的连续波干扰与脉冲干扰联合抑制方法

说明书

本发明公开了一种稳健的连续波干扰与脉冲干扰联合抑制方法，包括以下步骤：S1：将接收机的M阵元阵列天线接收到的信号进行数据处理获得中频采样信号，即为MK*1维接收的快拍信号，其中K为时域抽头数；S2：利用步骤S1中得到的MK*1维快拍信号并采用稳健协方差矩阵估计方法。本发明通过在使用空时二维最小功率算法抑制连续波干扰时，利用稳健协方差矩阵估计算法代替常规的样本协方差估计算法，剔除脉冲干扰在协方差矩阵估计结果中的体现，接着，对于连续波抑制后的剩余脉冲干扰，再采用鲁棒干扰抑制算法抑制脉冲干扰，实现了在不增加天线阵元数量的条件，同时抑制连续波干扰和脉冲干扰的目的。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体为一种稳健的连续波干扰与脉冲干扰联合抑制方法。

背景技术

全球卫星导航系统是目前广泛使用的定位、导航、授时系统。随着科学技术的进步，卫星导航系统的使用范围正在逐步扩大，在各类设施中被依赖的程度也越来越高。然而，GNSS信号到达地面时约为－130dBm，比噪声还要低20dB左右，极易受到各种有意和无意的干扰，此外，各类电子设备的不断出现，也使得电磁环境日趋复杂，在这种情况下，微弱的GNSS信号面临很大的威胁，即使是非常简单的干扰设备也可以在广阔的区域中断GNSS接收机的服务。因此，如何提高GNSS接收机的抗干扰能力一直是研究热点。

在GNSS的干扰中，最常见的是大功率的压制式干扰。压制式干扰又可分为窄带干扰和宽带干扰。窄带干扰指带宽与信号带宽的比值较小或绝对带宽较小的干扰，通常将干扰带宽与信号带宽之比小于10％时的干扰称为窄带干扰，不满足窄带信号条件的则称为宽带干扰。而宽带压制式干扰中根据作用时间上的连续性又分为连续波干扰和脉冲干扰。脉冲干扰可分为周期性的脉冲干扰和非周期脉冲干扰，通常占空比小于20％。脉冲干扰的来源有很多，例如雷达、微波、通信设备等都会产生较高功率的脉冲干扰，机场、雷达站点等重要设施周围也存在不同程度的无意识脉冲干扰。

为了抑制压制式干扰，最常用的算法是基于阵列天线的空时二维最小功率算法。由于它无需对阵列天线校准，且无需知道卫星信号的来向，算法简单有效，因此被广泛采用。

但是上述最常用算法在实际使用时，相对于单天线接收机来说，阵列天线的成本会随着阵元数的增加而大幅增加，这对于成本敏感的民用领域，如无人驾驶等，往往无法接收。此外，单天线接收机往往又无法抑制宽带连续波干扰。以两阵元阵列天线接收机为例，常规空时最小功率算法只能抑制一个宽带连续波干扰，当存在一个宽带连续波干扰和一个脉冲干扰时，无法在不增加天线阵元数量的条件，同时抑制这两个干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稳健的连续波干扰与脉冲干扰联合抑制方法，以解决存在一个宽带连续波干扰和一个脉冲干扰时，无法在不增加天线阵元数量的条件，同时抑制连续波干扰和脉冲干扰的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括以下步骤：

S1：将接收机的M阵元阵列天线接收到的信号进行数据处理获得中频采样信号，即为MK*1维接收的快拍信号，其中K为时域抽头数；

S2：利用步骤S1中得到的MK*1维快拍信号并采用稳健协方差矩阵估计方法，估计稳健协方差矩阵并减小脉冲干扰在信号中所占的比重，以达到提高连续波干扰的抑制效果；

S3：利用步骤S2中得出的稳健协方差矩阵估计值替代空时二维最小功率算法的协方差矩阵估计值，求解最优权值，并利用所求权值对接收到的中频信号进行加权，抑制连续波干扰，得到连续波干扰抑制后的输出数据；

S4：对步骤S3中得出的输出数据利用脉冲抑制算法对脉冲进行抑制，获得连续波干扰和脉冲干扰同时抑制后的输出数据，实现对连续波干扰与脉冲干扰联合抑制。

优选的，所述步骤S1中接收机的阵列天线是由M个阵元组成的理想均匀等距线阵。