[發明專利]用于GPS接收機干擾信號的消除方法及其系統

有效

• 申請號: 200910096848.8
• 申請日: 2009-03-18
• 公開（公告）號: CN101571585A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 陳學;徐建華;葉甜春;李思超;桂瓊
• 申請（專利權）人: 杭州中科微電子有限公司
• 主分類號: G01S1/04
• 分類號: G01S1/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司
• 代理人: 王鑫康

1.用于GPS接收機干擾信號的消除方法，其特征在于包括下列步驟：

步驟一、構架一種實時消除GPS干擾信號的相關處理系統簡稱相關處理系統

在GPS接收機的基帶信號處理部分配置一個基于并行消除多個干擾信號相關器的相關處理系統；

該相關處理系統由多路相關處理器通道構成，每路相關處理器通道包括一路干擾強信號跟蹤模塊及與其對應的一路干擾估計模塊，多路相關處理器通道還共用一路受干擾信號接收模塊以及一多普勒頻差比較器；相關處理系統包括：

1)一多路干擾強信號跟蹤模塊，它設有若干路強信號接收通道對若干個干擾強信號解擴和對干擾分量相關運算和積分清零處理，經幅度估計單元處理，得到幅度估計值；

2)一多路干擾估計模塊，它設有若干路重構中頻強信號單元和若干路干擾估計通道，由若干路的重構中頻強信號單元實現多路中頻干擾強信號重構，直接利用干擾強信號跟蹤結果中的載波和偽隨機碼相位重建干擾強信號，并與弱信號載波和碼片做實時相關運算，避免強信號重建時數據的大量預存儲；通過若干路干擾估計通道解擴處理，經比例系數計算單元處理，實現互相關幅度計算，避免強信號重建時幅度量化引起的誤差；

3)一路受干擾信號接收模塊，它設有一路弱信號接收通道和相減單元，通過受干擾信號接收通道處理，獲得弱信號相關運算結果，通過相減運算消除互相關干擾分量以及連續波干擾分量，得到真實相關處理結果；

4)一多普勒頻差比較器，它將由干擾強信號跟蹤模塊與受干擾信號接收模塊輸出的多普勒頻差與設定的多普勒頻差判斷值作比較，判斷是否完成弱信號的捕獲與跟蹤；

步驟二、在GPS接收機的基帶信號處理部分CPU中為相關處理系統加載有實時消除GPS干擾信號的相關處理軟件，該相關處理流程為：

1)系統初始化和參數設置；

2)多路干擾強信號跟蹤模塊對若干個干擾強衛星信號的捕獲處理；

3)多路干擾強信號跟蹤模塊對若干個干擾強衛星信號的跟蹤處理；

4)逐一將未標記信號中幅度最大的信號標記為干擾強信號；

5)在多路干擾強信號跟蹤模塊的若干路強信號接收通道計算出處于跟蹤狀態的干擾信號參數：多普勒頻率、碼相位、幅度和調制數據比特值，為多路干擾估計模塊提供對干擾信號的干擾系數估計值；

6)多路干擾估計模塊利用多路干擾強信號跟蹤模塊的跟蹤處理結果重建干擾信號，每路干擾強信號跟蹤模塊以其輸出的載波NCO和碼NCO信息控制重構相應一路中頻強信號，并通過其干擾估計通道與來自受干擾信號接收模塊的載波和碼片做互相關運算，得到初始干擾分量估計值；每一路對弱信號產生干擾的強信號分別使用一個干擾估計模塊來估計其干擾分量大小；

7)計算真實干擾分量估計值，它由初始干擾分量估計值乘上干擾信號大小和調制數據比特來得到；

8)對受干擾弱衛星信號的捕獲處理；通過運行多普勒頻差比較器，從其輸出完成對受干擾弱衛星信號捕獲的判斷處理；并對多個互相關干擾消除通道的選擇配置，依次選擇關閉功率相對最強的干擾估計通道，直到能準確消除大部分干擾分量；

9)運用相減運算消除互相關干擾分量，通過相減消除連續波干擾分量，提高處理信噪比，得到真實相關處理結果；

步驟三、控制受干擾弱信號的捕獲與跟蹤

1)受干擾弱信號接收模塊的相減單元，其相減運算是能夠受控的；

2)通過弱信號接收通道輸出的控制信號，控制受干擾信號接收模塊的相減單元的運算，在相減單元實現消除互相關干擾分量和連續波干擾分量；

3)受干擾信號接收模塊的輸出即相減單元的輸出為包括同相分量I和正交分量Q的相關處理結果即真實的相關處理值；

4)多普勒頻差比較器依據初始化設定的弱信號頻率與強信號的頻差值作比較，實現對弱信號的捕獲與跟蹤的判斷；

5)受干擾信號接收模塊確認受干擾弱衛星信號已捕獲與跟蹤后，弱信號接收通道輸出一個控制信號，控制相減單元輸出包括同相分量I和正交分量Q的真實相關處理值；

步驟四、控制啟閉多路干擾估計模塊中的若干路干擾估計模塊

1)每路干擾信號估計模塊的干擾估計通道均能受控選擇性開啟或關閉；

2)通過控制選擇，開啟多路干擾估計模塊中的若干路干擾估計通道；

3)通過控制選擇，關閉多路干擾估計模塊中不需要工作的若干路干擾估計通道，降低GPS接收機基帶信號處理部分的相關處理功耗。