[發明專利]一種GPS虛假多普勒掃頻干擾信號的生成方法

有效

• 申請號: 201210186671.2
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102736087A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 陳軍;張有光;李飛;劉義;冀會輝;王大明
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

技術領域

本發明涉及一種GPS虛假多普勒掃頻干擾信號的生成方法，屬于GPS接收機性能檢測技術。

背景技術

GPS已深入到現代軍事和國民經濟的各個方面，成為提供位置、速度和時間（PVT）基準的賦值系統，圍繞GPS及其應用已經形成了一個龐大的產業。由于到達地面的GPS極其微弱，GPS接收機易受到有意或無意信號的干擾，因此GPS接收機的抗干擾性能是評價GPS接收機性能的一個重要指標。共同跟蹤技術是一項用于更好地跟蹤衛星、保持觀測精度的GPS接收機技術，在跟蹤各個衛星載波信號的同時，還利用接收到的所有衛星信號跟蹤接收機及其時鐘的動力學特性，從而獲得更好的跟蹤性能。目前這種技術在JAVAD中高端GPS接收機中使用。

對GPS接收機抗干擾性能的測試，需要GPS干擾儀生成干擾信號環境。當前普通GPS干擾儀能夠產生單音干擾、窄帶噪聲干擾、寬帶噪聲干擾等常見GPS干擾信號，其缺點是，不能產生專門針對采用共同跟蹤技術GPS接收機的干擾樣式，無法對其抗干擾性能進行有效檢驗。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有干擾技術的不足，提出一種GPS虛假多普勒掃頻干擾信號的生成方法。本發明生成虛假多普勒掃頻干擾信號，這種干擾樣式能夠以較小的干擾功率對共同跟蹤GPS接收產生偽欺騙干擾效果，方便快捷地構建GPS接收機抗干擾性能測試的干擾環境。

一種GPS虛假多普勒掃頻干擾信號的生成方法，包括以下幾個步驟：

步驟一：生成干擾信號基帶數字波形數據，其步驟如下：

1）、確定虛假多普勒掃頻干擾信號的參數，包括掃頻范圍、掃頻速率、掃頻步進、變化規律；

2）根據掃頻范圍、掃頻速率、掃頻步進、變化規律，采用MATLAB?Simulink工具建立模型，得到干擾信號基帶數字波形數據；

步驟二：按照串口通信協議將干擾信號基帶數字波形數據傳送給GPS干擾儀的存儲單元；

步驟三：用通用PC控制GPS干擾儀發射干擾信號。

本發明的優點在于：

（1）采用了任意波形產生技術，通過PC機生成干擾信號數字波形，能夠便利的生成干擾信號樣式，精確控制干擾信號波形的相關參數；

（2）能夠產生虛假多普勒掃頻干擾信號，該信號能夠以較低信號功率對采用共同跟蹤技術的GPS接收機形成偽欺騙干擾；

（3）本發明數字集成化、方案簡潔、成本低、功能強，使用方便，能夠適用于對GPS接收機抗干擾能力的檢測。

附圖說明

圖1是本發明的方法流程圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

本發明的一種GPS虛假多普勒掃頻干擾信號的生成方法，在通用PC上利用MATLAB工具產生干擾信號的基帶數字波形數據（包括信號同相支路數據和正交支路數據）并按照存儲單元要求的數據格式進行格式化，將數字波形數據通過串口傳送給存儲單元，干擾源以一定的采樣速率讀取數字波形數據產生基帶數字信號并直接上變頻到載波，最終產生虛假多普勒掃頻干擾信號。

本發明是一種GPS虛假多普勒掃頻干擾信號的生成方法，流程如圖1所示，包括以下幾個步驟：

步驟一：生成干擾信號基帶數字波形數據，其步驟如下：

1）、確定虛假多普勒掃頻干擾信號的參數，包括掃頻范圍、掃頻速率、掃頻步進、變化規律，其中掃頻范圍為載波頻率左右3kHz~5kHz，掃頻速率一般可設為20Hz/s~100Hz/s，掃頻步進0.1Hz~5Hz，變化規律可以為線性變化或正弦變化；

2）根據掃頻范圍、掃頻速率、掃頻步進、變化規律，采用MATLAB?Simulink工具建立模型，得到干擾信號基帶數字波形數據。

例如，當虛假多普勒掃頻干擾信號的掃頻范圍-5kHz~5kHz、掃頻速率100Hz/s、掃頻步進1Hz、變化規律正弦變化時，具體為：

①在MATLAB?Simulink工具中建立模型，分別添加Sine?Wave信號源模塊、Continuous-Time?VCO壓控振蕩器模塊、Zero-Order采樣模塊、Simout數據輸出模塊；

②Sine?Wave作為Continuous-Time?VCO的輸入，Continuous-Time?VCO的輸出連接Zero-Order，Zero-Order的輸出連接Simout；