[發(fā)明專利]GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號抗干擾處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811418095.3
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109633692B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 班亞龍;康榮雷;楊少帥;王海硯;安毅;熊杰;彭濤
• 申請（專利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所（中國電子科技集團公司第十研究所）
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號抗干擾方法，具有如下技術(shù)特征：多陣元天線將接收到的GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星射頻信號，首先通過AD-DA（模數(shù)-數(shù)模）處理芯片內(nèi)置的混頻處理單元，混頻處理單元配置頻率為1568MHz的單載波混頻信號，對GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星射頻信號進行混頻處理，AD-DA處理芯片使用62MHz模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D進行數(shù)字采樣，得到數(shù)字中頻采樣信號并送入信號與數(shù)據(jù)處理模塊；信號與數(shù)據(jù)處理模塊配置NCO（數(shù)控振蕩器）和頻率為6.902MHz的DDS（直接數(shù)字頻率合成器）產(chǎn)生的正、余弦信號，對數(shù)字中頻采樣信號進行數(shù)字下變頻，并設(shè)計帶寬為±2.046Mhz的FIR（有限長單位沖激響應(yīng)）低通濾波器進行濾波處理，從而獲得零中頻且?guī)挒椤?.046MHz的I路和Q路采樣數(shù)據(jù)，之后對I、Q采樣數(shù)據(jù)流進行2ms深度緩存與抽取控制，其中緩存數(shù)據(jù)中前1ms用于數(shù)據(jù)抽取，后1ms緩存數(shù)據(jù)等待，通過對抽取的I、Q采樣數(shù)據(jù)和其共軛轉(zhuǎn)置的乘積求解統(tǒng)計平均，得到自相關(guān)矩陣；再根據(jù)功率倒置（PI）準(zhǔn)則，計算DBF（數(shù)字波束合成）最優(yōu)權(quán)值系數(shù)；將DBF權(quán)值系數(shù)與對應(yīng)時刻的I、Q采樣數(shù)據(jù)進行復(fù)數(shù)相乘，得到DBF合成處理的I、Q數(shù)據(jù)；最后將DBF合成后的數(shù)字中頻信號輸入AD-DA處理芯片，進行模擬上變頻處理，上變頻為GNSS射頻信號，并進行功率匹配設(shè)置，得到抗干擾處理后的GNSS射頻信號送至接收機進行導(dǎo)航定位。

2.如權(quán)利要求1所述的GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號抗干擾方法，其特征在于：AD-DA處理芯片內(nèi)置混頻處理單元，混頻處理單元配置頻率為1568MHz的單載波混頻信號，對多陣元天線接收到的GNSS射頻信號進行混頻處理,混頻后的BDS-B1信號頻段覆蓋GPS-L1的頻段。

3.如權(quán)利要求1所述的GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號抗干擾方法，其特征在于：多陣元天線為四陣元無源天線，陣元數(shù)量包含但不僅限于四陣元陣列天線，還包括其他陣元數(shù)量的陣列天線。

4.如權(quán)利要求1所述的GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號抗干擾方法，其特征在于：AD-DA處理芯片和信號與數(shù)據(jù)處理模塊構(gòu)成抗干擾處理單元。

5.如權(quán)利要求1所述的GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號抗干擾方法，其特征在于：GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號抗干擾具體處理流程包括：陣列天線GNSS信號接收，GNSS信號采樣與下變頻處理，中頻數(shù)據(jù)緩存與抽取，自相關(guān)矩陣計算DBF權(quán)值矩陣計算，波束合成以及信號上變頻處理。

6.如權(quán)利要求5所述的GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號抗干擾方法，其特征在于：在計算自相關(guān)矩陣時，信號與數(shù)據(jù)處理模塊對I、Q數(shù)據(jù)流進行2ms時間長度的緩存，其中緩存數(shù)據(jù)中前1ms用于數(shù)據(jù)抽取并計算自相關(guān)矩陣并進一步計算權(quán)值系數(shù)，后1ms緩存數(shù)據(jù)等待，在DBF合成時，根據(jù)緩存的I、Q采樣數(shù)據(jù)的輸出時刻，將DBF權(quán)值系數(shù)與之進行時間對齊進行復(fù)數(shù)相乘。

7.如權(quán)利要求1所述的GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號抗干擾方法，其特征在于：AD-DA處理芯片使用62MHz模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D進行數(shù)字采樣，再配置數(shù)控振蕩器NCO和頻率為6.902MHz的直接數(shù)字頻率合成器DDS產(chǎn)生的正、余弦信號，對數(shù)字采樣信號進行數(shù)字下變頻，并設(shè)計帶寬為±2.046MHz的有限長單位沖激響應(yīng)FIR低通濾波器進行濾波處理，從而獲得零中頻且?guī)挒椤?.046MHz，并包含GPS-L1和BDS-B1兩個頻點的I路和Q路信號，之后用于DBF權(quán)值系數(shù)的計算。

8.如權(quán)利要求1所述的GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號抗干擾方法，其特征在于：上變頻處理分為數(shù)字和模擬兩個部分，數(shù)字上變頻部分采用6.902MHz的DDS與DBF合成后的I、Q數(shù)據(jù)進行復(fù)數(shù)相乘，再經(jīng)過FIR濾波器處理，獲得6.902MHz為中心頻率且±2.046MHz為帶寬的數(shù)字信號。

9.如權(quán)利要求1所述的GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號抗干擾方法，其特征在于：經(jīng)過FIR濾波器處理之后，將數(shù)字信號輸入AD-DA處理芯片，進行模擬上變頻處理，混合1568MHz的單載波信號后，進行功率匹配設(shè)置，處理后的GNSS射頻信號傳輸給普通接收機使用。

10.如權(quán)利要求1所述的GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號抗干擾方法，其特征在于：上變頻處理分為數(shù)字和模擬兩個部分，數(shù)字上變頻部分采用6.902MHz的DDS與DBF合成后的I、Q數(shù)據(jù)進行復(fù)數(shù)相乘，再經(jīng)過FIR濾波器處理，獲得6.902MHz為中心頻率且±2.046MHz為帶寬的數(shù)字信號，之后，將該數(shù)字信號輸入AD-DA處理芯片，進行模擬上變頻處理，混合1568MHz的單載波信號后，進行功率匹配設(shè)置，處理后的GNSS射頻信號傳輸給普通接收機使用。