卫星导航接收机中短时脉冲干扰抑制方法研究

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1、卫星导航接收机中短时脉冲干扰抑制方法研究曾祥华1，周益2，李峥嵘1，王飞雪1(1.国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073；2.北京环球信息应用开发中心，北京，100094)摘要：针对卫星导航接收机面临的短时脉冲干扰信号，提出了一种简洁稳健的数控AGC结构，避免了常规AGC电路受脉冲影响导致的不稳定问题，并使得未受干扰影响的采样数据最优量化；基于多次观测二元检测理论，提出了一种新的脉冲检测算法，有效提高了短时脉冲干扰信号的检测概率。分析和实测结果表明，本文提出的脉冲干扰抑制算法性能良好且硬件复杂度低，具有一定的实用价值。关键词：扩频系统

2、；脉冲干扰；抑制；限幅中图分类号：TN973.4文献标识码：A文章编号：StudyOnAlgorithmsofShort-timePulseInterferenceBlankinginSatelliteNavigationReceiverZENGXiang-hua1,ZHOUYi2,LIZheng-rong1,WANGFei-xue1（1.CollegeofElectronicScienceandEngineering,NationalUniv.ofDefenseTechnology,Changsha410073,China；2.BeijingGl

3、obalInformationCenterofApplicationandExploration,Beijing100094,China）Abstract:InthispaperarobustAGCarchitectureisbroughtforwardtosolvethestabilityproblemcausedbyshort-timepulseinterference;atthesametime,itmaketheuncontaminateddatabestquantized.Accordingtheshort-timecharacteris

4、ticofpulse,anewalgorithmbasedonmultipleobservationisputforward,whichcanblankpulseinterferenceeffectively.Thenewmethodisverysimpleandcanbeprocessedinrealtime.Itisshownbysimulationandtestresult,thenewmethodinthispaperhasgoodperformanceandlowcomplexity,whichcanbeappliedtoreceiver

5、design.Keywords:spreadspectrumsystem;pulseinterference;blanking;hard-limited0.引言卫星导航接收机是一种典型的直接序列扩频接收机，接收信号微弱是其主要特点之一。由于卫星导航频段与雷达频段毗邻，因此极易受到雷达脉冲信号的影响。短时脉冲信号常用于雷达和测距系统中，其主要特征是单脉冲持续时间短、瞬时功率大[1][2]。由于脉冲干扰瞬时功率极大，因此受脉冲干扰影响的信号会大量饱和或限幅；另外脉冲可能呈现周期性和非周期性，因此会导致接收机中的AGC电路不稳定甚至振荡。若短时脉冲信号与

6、扩频通信信号处于相同频段，则会对扩频系统的性能造成一定影响甚至导致接收机无法正常工作。这种影响的大小与脉冲信号的强度、占空比、周期以及扩频接收机的实现结构有关。扩频接收机自身对短时脉冲具备一定的抑制能力，但这种能力有限[3]。单脉冲干扰持续时间短且相邻脉冲之间间隔随机，通常的时频域自适应滤波器存在收敛时间问题，难以有效抑制此类干扰。文献[4]研究了纠错编码的潜在抗脉冲干扰性能。文献[5]指出，复系数自适应滤波器可以有效抑制周期CW脉冲干扰(PeriodicPulsedContinuousWaveinterference)。但自适应滤波器存在收敛时间

7、问题，并且对于非周期CW脉冲或非CW脉冲抑制能力有限。文献[6]提出可利用模拟信号功率估计的方法检测脉冲干扰，或者利用ADC的直方图分布检测脉冲干扰，然后对包含干扰的信号置零。文献[7]提出了基于统计分布检测的抑制方法（如图1），根据ADC输出信号的统计分布变化情况，利用假设检验的方法判断是否存在干扰。该方法侧重于扩频系统中脉冲干扰的检测问题，假设检验量计算量大，用于离线处理时效果良好，但难以实时处理。同时由于要统计ADC输出信号各比特的分布，需要ADC字长大于实际使用字长，且需要相当规模的存储器。文献[8]提出了一种简化的干扰检测模块（如图2），

8、将大于检测门限的采样信号视为干扰脉冲并置零。该方法实现简单，没有干扰检测模块，判别门限需事先给定，门限值对算法性能影响较大