GPS伪码瞄准式干扰及硬件实现

GPS(全球定位导航系统)天线滤波和极化抗干扰技术,使得宽带阻塞式干扰的效能急剧下降。为了解决这个问题,提出了一种采用伪码瞄准式干扰方案。方案能够对GPS信号进行干扰,并且干扰性能得到提升。分析了伪码瞄准式干扰原理和评估标准,对GPS伪码瞄准式干扰机进行了设计,分别包括伪码干扰源模块设计和载波模块设计,并给出了个电路的原理和硬件实现。对GPS接收机的载噪比进行了测试,实验结果表明伪码瞄准式干扰,载噪比降低,具有干扰功率集中的优点。相比宽带阻塞式干扰,性能得到提升。     

导航对抗背景GPS信号宽带压制干扰分析

结合现代真正导航对抗日趋激烈的背景,在对GPS的干扰策略分析的基础上指出宽带压制干扰是目前较为有效的干扰模式;在直接扩频序列信号理论框架下建立了对GPS干扰信号分析的理论模型,在此基础上对GPS信号的宽带压制干扰技术的干扰功率、最大干扰距离以及不同干扰模式下的误码率等参数进行了分析、计算和仿真,从扩频通信信号处理角度描述并证明了GPS信号宽带压制干扰的干扰效能。仿真结果表明:直接采用GPS伪码调制的宽带干扰信号是一种效率较高的干扰方式。     

GPS欺骗干扰原理研究与建模仿真

针对GPS欺骗干扰,分析了自主式与转发式干扰相关技术特点,重点研究了GPS转发式欺骗干扰的原理及实现方法,建立了GPS欺骗干扰对抗系统的主要数学模型,利用SYSTEMVIEW平台设计开发了GPS欺骗干扰仿真系统,通过仿真,验证了转发式欺骗干扰原理,给出了在一定干扰功率条件下转发误码率与干性比的关系,得到了各个转发信号的延迟量.所阐述的原理及仿真技术对于GPS欺骗干扰的分析与实现具有重要的参考作用.     

部分频带干扰下伪码跟踪误差分析

为精确分析部分频带干扰下伪码跟踪误差,需要考虑伪码的非理想随机特性。引入伪码的精细功率谱模型,对比分析了不同带宽干扰下基于简化谱和精细谱的码跟踪误差。定义了相对误差系数,用以定量描述伪码非理想随机特性对码跟踪误差的影响。当干扰带宽增大时,相对误差系数逐渐减小,伪码非理想随机特性对码跟踪误差的影响逐渐减小,基于简化谱的分析趋近于基于精细谱的分析。结合GPS L1 C/A码,给出了相对误差小于0.2的最小干扰带宽,并将其作为基于简化谱分析的适用条件。研究表明当干扰带宽大于伪码周期的频率的300倍时,伪码非理想随机特性导致的码跟踪精度变化可忽略,反之,则需要基于精细的功率谱模型进行码跟踪精度分析。     

对GPS制导巡航导弹干扰效能评估方法

首先分析了GPS制导巡航导弹的制导方法,针对其制导体制中的弱点,探讨了GPS干扰对巡航导弹制导的影响。然后根据压制干扰下接收机干扰门限以及干扰链路和电波空间传播的特性,给出了宽带压制式干扰下有效干扰距离的计算方法;根据转发式欺骗干扰捕获概率与转发干扰—信号功率比的关系,给出了转发式欺骗干扰下有效干扰距离的计算方法。最后通过仿真,验证了方法的有效性,能够为评估、预测GPS的干扰效果提供依据。     

基于直接中频采样的数字化GPS码捕获电路分析

文中提出了基于直接中频采样的数字化GPS接收机码捕获电路。在对其进行数学建模的基础上 ,分析了该电路的虚警概率、检测概率、载噪比与捕获速率的关系 ,并提出了GPSC/A码捕获数字系统的实现方案。数字化GPS接收机码捕获电路可以有效地提高捕获的成功率和抗干扰性能 ,也为提高接收机集成度 ,增加系统可靠性起到了重要作用     

GPS接收机中多路径干扰的研究

从GPS接收机内部结构入手,给出了GPS接收机码和载波跟踪环的功能以及多路径信号对码跟踪精度的影响;分析了在多路径干扰下.用窄相关器可以部分修正多路径对码环的跟踪误差,详细介绍了一种以窄相关为基础的新的窄相关器技术--微脉冲相关技术,通过与宽的标准相关器和窄相关器在伪距测量精度上的比较,说明了它是一种性能非常好的抗多路径技术.     

利用伪卫星干扰GPS的可行性分析与仿真

伪卫星技术是一种对卫星导航系统(如GPS)进行增强的技术,在城市导航和民用航空等方面得到广泛的应用.在对伪卫星发射的信号与导航卫星信号之间相似性分析的基础上,首次提出了利用伪卫星进行GPS干扰的思路,指出这种方法可以更有效地利用伪卫星资源,使其为国防建设服务,成为一项军民两用的基础设施,在未来战争中的GPS对抗和干扰中发挥作用.通过建立GPS接收机模型,对干扰效果进行了仿真计算.仿真结果表明,经过适当改造的伪卫星信号对GPS系统有着很好的干扰效果.     

对GPS接收机的欺骗式干扰试验研究

GPS欺骗式干扰具有发射功率小,抗干扰难度大的特点,分为转发式干扰与产生式干扰。利用卫星信号模拟器产生包含错误导航信息的GPS民用C/A码欺骗信号,通过直接侵入和压制式干扰辅助两种方式进入接收机的捕获跟踪环路,对已定位的某款GPS接收机实施欺骗干扰。试验结果表明,直接侵入方式下,通过合理控制欺骗信号功率,接收机定位被扰乱,但定位结果并未被成功欺骗至预设位置;压制式干扰辅助方式下,接收机成功误定位于预设位置,验证了对GPS接收机进行欺骗式干扰的可行性。     

基于子空间投影波束形成技术的导航接收机抗干扰算法研究

阵列天线空时自适应处理通过联合空域和时域的自适应滤波处理技术能够有效提高导航接收机的窄带和宽带干扰抑制性能。利用导航信号淹没在干扰信号和热噪声的特点，本文提出先将天线阵列接收的空时信号矢量向干扰子空间的正交子空间投影以实现干扰抑制，当接收机对投影后的参考阵元数据捕获成功后，利用捕获估计的本地扩频码相位作为参考信号依据最小均方误差准则进行波束形成。仿真结果表明该抗干扰算法在零陷强干扰的同时使主波束指向导航信号来波方向，有效提高了阵列输出信干噪比，并降低了空时自适应处理对导航信号伪码相关峰形状和载波跟踪性能的影响。     

等效载噪比评估全球导航卫星系统接收机误码率的适应性分析

等效载噪比是全球导航卫星系统接收机捕获、数据解调和跟踪性能的重要指标。近年来,研究人员取得大量以等效载噪比为指标的干扰影响分析研究成果,但鲜有等效载噪比适应性分析。为此,展开等效载噪比适应性研究。在推导单频干扰下接收机等效载噪比和误码率模型基础上,得出特定条件下等效载噪比评估数据解调性能失效的结论。同时,深入分析等效载噪比失效的机理,给出等效载噪比指标的适用条件。仿真实验验证了理论分析的正确性。     

通信干扰弹靶场试验数据处理系统

为了采取有效措施对通信系统进行干扰,一般采用地面电子干扰方式或机载电子干扰方式,而通信干扰弹是近年来发展的一种新型投掷式干扰设备.为了有效进行通信干扰靶场试验,评估通信干扰弹的性能,进行了通信干扰弹靶场试验数据处理系统的研究,设计了基于雷达技术、GPS技术和计算机技术的数据处理解决方案,采用坐标转换、回归分析等原理给出了动态目标位置测量、干扰弹降速计算与落点推算、干扰效果评估等问题的解决方法.     

集成平台空域辅助阵列共址干扰抑制技术

针对同时存在恶意干扰与非法窃听的通信环境,提出一种协作干扰(cooperative jamming, CJ)掩护的保密通信架构,收发信机之间采用跳频技术躲避恶意干扰,并采用协作干扰技术阻塞非法窃听。但该架构的通信带宽较大,会在收发频率振荡器中引起显著的同相和正交(in-phase and quadrature, IQ)通道失衡。鉴于此,对收发IQ通道失衡引起的信号失真进行数学建模,给出接收机处信干噪比的数学表达式,并给出干扰抑制比的闭合表达式。仿真结果表明,收发IQ通道失衡引起的信号失真的功率远大于热噪声功率。随着收发IQ通道失衡加剧,所提架构的信干噪比和干扰抑制比性能均会急剧下降,当幅度和相位失衡分别达到0.95和π/50时,信干噪比和干扰抑制比均损失了47 dB。     

保密通信中同相和正交通道失衡对干扰抑制性能的影响

针对同时存在恶意干扰与非法窃听的通信环境,提出一种协作干扰(cooperative jamming, CJ)掩护的保密通信架构,收发信机之间采用跳频技术躲避恶意干扰,并采用协作干扰技术阻塞非法窃听。但该架构的通信带宽较大,会在收发频率振荡器中引起显著的同相和正交(in-phase and quadrature, IQ)通道失衡。鉴于此,对收发IQ通道失衡引起的信号失真进行数学建模,给出接收机处信干噪比的数学表达式,并给出干扰抑制比的闭合表达式。仿真结果表明,收发IQ通道失衡引起的信号失真的功率远大于热噪声功率。随着收发IQ通道失衡加剧,所提架构的信干噪比和干扰抑制比性能均会急剧下降,当幅度和相位失衡分别达到0.95和π/50时,信干噪比和干扰抑制比均损失了47 dB。     

基于接收机跟踪性能的GPS压制干扰效果分析

随着抗干扰技术的发展,为了更准确地分析P(Y)码与C/A码GPS接收机的压制干扰效果,在分析现有GPS接收机压制干扰效果研究方法和评价指标的基础上,提出了一种基于接收机跟踪性能的可用于同时分析P(Y)码与C/A码GPS接收机压制干扰效果的方法.与传统的压制干扰效果研究方法相比,该方法更接近于实际试验结果.     

对卫星通信链路干扰仿真分析

研究通过地基大功率干扰机干扰卫星通信上行链路,通过无人机干扰卫星通信的下行链路。通过载噪比和误码率对卫星通信链路的性能进行分析,对地基干扰大功率机干扰卫星通信上行链路进行了仿真分析,研究干扰机布放数量、干扰功率、干扰频率、通信数据传输速率和调制方式等因素对干扰效果的影响,并对无人机干扰卫星通信的下行链路进行了仿真分析,得出无人机和地基干扰机干扰卫星通信的一些作战使用结论。     

对卫星通信链路干扰仿真分析*

研究通过地基大功率干扰机干扰卫星通信上行链路,通过无人机干扰卫星通信的下行链路。通过载噪比和误码率对卫星通信链路的性能进行分析,对地基干扰大功率机干扰卫星通信上行链路进行了仿真分析,研究干扰机布放数量、干扰功率、干扰频率、通信数据传输速率和调制方式等因素对干扰效果的影响,并对无人机干扰卫星通信的下行链路进行了仿真分析,得出无人机和地基干扰机干扰卫星通信的一些作战使用结论。     

微波脉冲对导航接收机跟踪环路载噪比的影响

为了明确微波脉冲对导航接收机的最佳干扰参数,通过对微波脉冲干扰下导航接收机跟踪环路相关处理的理论分析,根据微波脉冲谱线、扩频码谱线以及相干积分时间三者之间的关系,提出一种微波脉冲干扰分类方法,推导了不同参数微波脉冲干扰下相关输出功率和载噪比,并进行了试验验证。理论分析与试验结果表明,当微波脉冲宽度大于等于扩频码周期且小于相干积分时间时,进入相干积分器带宽内的多条微波脉冲谱线干扰某一条扩频码谱线,该微波脉冲参数对导航接收机的干扰效果最佳,且优于连续波干扰;随着干扰谱线数量增多,跟踪环路相关输出功率值增加,载噪比减小,干扰效果增强。     

高功率压制干扰模式下多个GPS干扰站联合部署问题

近年军用GPS导航系统广泛应用多阵元模块、自适应调零天线、组合导航等抗干扰技术,严重削弱了在役GPS干扰站作战效能,引起GPS导航对抗作战变化,而高功率宽带压制式联合干扰方法成为有效作战手段。结合山区复杂地形条件,建立单GPS干扰站高功率宽带压制干扰工作模型,使用基于线性约束的最小方程算法(LCMV)的4阵元自适应调零算法作为模拟干扰目标,对实战条件下多站部署中的站点数量、地形遮蔽、空间关系等问题进行研究,提出部署的指导原则,为GPS导航对抗作战的进行装备部署和优化提供技术支持,具有较强的理论和军事指导意义。     

子空间投影后波束形成的导航接收机抗干扰性能分析

利用导航信号淹没于干扰信号和热噪声的特点,将天线阵列接收的空时信号矢量向干扰子空间的正交子空间投影以实现干扰抑制。当接收机对投影后的单阵元数据捕获成功后,利用捕获估计的本地扩频码相位作为参考信号,依据最小均方误差准则进行波束形成。仿真结果表明该抗干扰算法在零陷强干扰的同时使主波束指向导航信号来波方向,有效提高了阵列输出信干噪比,并降低了空时自适应处理对导航信号伪码相关峰形状和载波跟踪性能的影响。