衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中窄帶干擾抑制算法

第３１卷第１期 計(jì)算機(jī)仿真 ２０１４年１月

文章編號(hào)：１００６—９３４８（２０１４）Ｏ１—００７２－０４

衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中窄帶干擾抑制算法

藺曉龍，何文濤，徐建華，葉甜春

（中國(guó)科學(xué)院微電子研究所，北京１０００２９）

摘要：窄帶干擾能夠嚴(yán)重降低衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的性能。為提高衛(wèi)星導(dǎo)航性能，提出一種應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中的窄帶干

擾抑制算法。首先利用數(shù)字傅里葉變換（ＤＦＴ）檢測(cè)窄帶干擾，傳統(tǒng)ＤＦＦ實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、便于集成，但計(jì)算慢、檢測(cè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。為

解決上述問(wèn)題，采用最優(yōu)化的多級(jí)ＤＦＴ頻率檢測(cè)算法，能顯著減小檢測(cè)時(shí)間。然后使用級(jí)聯(lián)的ＩＩＲ陷波器抑制窄帶干擾。

最后使用頻率檢測(cè)和濾波器更新相結(jié)合的開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)，用于跟蹤掃頻信號(hào)并進(jìn)行抑制。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)算法能夠有效的

抑制衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中的窄帶和掃頻干擾。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)；窄帶干擾；數(shù)字傅里葉變換；掃頻干擾

中圖分類號(hào)：ＴＮ９１１ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ｂ

Ｎａｒｒｏｗ－Ｂａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ＧＮＳＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ

ＬＩＮ Ｘｉａｏ－ｌｏｎｇ，ＨＥ Ｗｅｎ—ｔａｏ，ＸＵ Ｊｉａｎ－ｈｕａ，ＹＥ Ｔｉａｎ－ｃｈｕｎ

（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２９，Ｃｈｉｎａ）

ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｎａｒｒｏｗ—ｂａｎｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃａｎ ｓｅｖｅｒｅｌｙ ｄｅｇｒａｄｅ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ＧＮＳＳ ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ．Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｉｓ

ｐｒｏｂｌｅｍ，ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａ ｎａ￣ｏｗｂａｎｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｍｕｈｉｍｏｄｅ ＧＮＳＳ ｒｅｃｅｉｖｅｒ．

Ｕｎｌｉｋｅ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ＤＦＦ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｅａｓｙ ｔｏ ｂｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ，ｂｕｔ ｔａｋｅ ｔｏｏ ｍｕｃｈ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ，ａｎ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ

ｍｕｌｔｉ－ｌｅｖｅｌ ＤＹＦ￣ｅｑｕｅｎｅｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ

ａｒｔｉｃｌｅ．Ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ－ｌｅｖｅｌ ＤＦＴ，ｔｈｅ ｎａｒｒｏｗ－ｂａｎｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｓ ｔｈｅｎ ｍｉｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃａｓｃａｄｅ

ｎｏｔｃｈ ｆｉｌｔｅｒｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｎ ｏｐｅｎ ｌｏｏｐ ａｐｐｒｏａｃｈ ｃｏｍｂｉｎｇ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｐｄａｔｅ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｏ ｔｒａｃｋ

ａｎｄ ｍｉｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｓｗｅｅｐ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ．Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ

ｓｕｐｐｒｅｓｓ ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ ａｎｄ ｓｗｅｅｐ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｎ ｔｈｅ ＧＮＳＳ ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ．

ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ＧＮＳＳ ｒｅｃｅｉｖｅｒ；Ｎａｒｒｏｗ－ｂａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ＤＦＴ；Ｓｗｅｅｐ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ

１ 引言

ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ以及中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

持續(xù)抑制。

目前有多種窄帶干擾抑制方法，包括：文獻(xiàn)［３］［４］使用

Ｆ 技術(shù)在頻域?qū)φ瓗Ц蓴_進(jìn)行檢測(cè)和抑制。由于使用

ＦＦＴ，需要大量緩存數(shù)據(jù)，計(jì)算量大。文獻(xiàn)［５］［６］使用自適

應(yīng)陷波器（ＡＮＦ）技術(shù)，ＬＭＳ、ＲＬＳ等多種自適應(yīng)算法被采用，

可使用ＩＩＲ型或ＦＩＲ型的濾波器。其中自適應(yīng)算法計(jì)算量、

檢測(cè)數(shù)目、收斂性需要特別關(guān)注。文獻(xiàn)［７］使用檢測(cè)加抑制

的結(jié)構(gòu)對(duì)包括窄帶干擾在內(nèi)的多種干擾進(jìn)行抑制。文獻(xiàn)［８］

使用其它更為復(fù)雜的一些變換與濾波技術(shù)，能夠抑制包括多

（ＢＤＳ）以及其它的增強(qiáng)系統(tǒng)統(tǒng)稱為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)

（ＧＮＳＳ）。地面接收到的ＧＮＳＳ信號(hào)強(qiáng)度在一１３０ｄＢｍ左右，

遠(yuǎn)在噪聲功率之下 。隨著定位功能越來(lái)越多的集成到移

動(dòng)設(shè)備中，由其它通信設(shè)備泄露到ＧＮＳＳ信號(hào)頻段的干擾不

斷增多。這些干擾會(huì)嚴(yán)重降低衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的性能。其

中對(duì)ＧＮＳＳ接收機(jī)影響最大，且最常見(jiàn)的干擾類型是窄帶干

擾 。

另外接收機(jī)與干擾源之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生多普勒效

種類型的干擾，考慮了一定的掃頻干擾，但算法及實(shí)現(xiàn)復(fù)雜

度都較高，不易于集成。

本文使用檢測(cè)加濾波的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中的

應(yīng)，此時(shí)即使外界窄帶干擾頻率是固定不變的，ＧＮＳＳ接收機(jī)

內(nèi)部，其干擾頻率會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，形成掃頻干擾信號(hào)。

所以在處理窄帶干擾抑制時(shí)需要考慮跟蹤干擾頻率以達(dá)到

基金項(xiàng)目：中國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重大專項(xiàng)多模導(dǎo)航型基帶芯片

（２０１１ＧＦＺＸ０３０３０２０４）

窄帶干擾抑制。ＤＦＴ技術(shù)由于其硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，便于集成而

被廣泛采用，但是由于衛(wèi)星接收機(jī)中信號(hào)檢測(cè)帶寬很大，如

２ＭＨｚ，頻率分辨率又要求很小，如１００Ｈｚ，傳統(tǒng)ＤＦＴ計(jì)算緩

慢，檢測(cè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而無(wú)實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本文

提出的多級(jí)ＤＦＴ窄帶干擾頻率檢測(cè)算法，使用多等級(jí)的檢

收稿日期：２０１３—０４—１０

７２一

測(cè)，從而最小化檢測(cè)時(shí)間。然后使用級(jí)聯(lián)的ＩＩＲ陷波器陣

列，去除多個(gè)輸入通道中的多個(gè)窄帶干擾。最后采用ＤＦＴ檢 波器能去除一個(gè)實(shí)數(shù)輸入的窄帶干擾，要應(yīng)對(duì)多個(gè)窄帶干

測(cè)加調(diào)整陷波器的開(kāi)環(huán)方式對(duì)掃頻干擾進(jìn)行抑制。

＜ｂ＜１表示與ＩＩＲ陷波器帶寬有關(guān)的參數(shù)。單個(gè)二階ＩＩＲ陷

擾，需要多級(jí)級(jí)聯(lián)的二階ＩＩＲ陷波器序列。

２．２ 窄帶干擾頻率檢測(cè)

２衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)干擾抑制結(jié)構(gòu)

受多個(gè)連續(xù)波干擾的擴(kuò)頻信號(hào)模型：

（￡）＝５（ｆ）＋ｎ（ｔ）＋ Ａ ｃｏｓ（２￣＇ｆｏｔ＋ ） （１）

傳統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字傅里葉變換（ＤＦＴ）表達(dá)式：

Ｌ

（ ）＝∑ （ｎ）ｅ （３）

ｎ＝１

其中，Ｊ表示累加的采樣點(diǎn)數(shù)。ＤＦＴ結(jié)果的頻率分辨率：

其中 表示采樣頻率， 表示 個(gè)采樣點(diǎn) ｆｏ＝ ／ ＝１／ ，

其中：ｓ（ｔ）表示ＧＮＳＳ衛(wèi)星擴(kuò)頻信號(hào)，ｎ（ｔ）表示高斯白噪

聲， 表示連續(xù)波干擾的數(shù)目， ， 分別表示不同連續(xù)

波干擾的幅度、頻率、相位。以ＧＰＳ為例，地表的衛(wèi)星信號(hào)功

率在一１３０ｄＢｍ左右，帶寬為２ＭＨｚ。擴(kuò)頻信號(hào)本身具有一定

的抗窄帶干擾能力，但當(dāng)干擾功率超過(guò)一１１０ｄＢｍ左右時(shí)，開(kāi)

始對(duì)接收機(jī)產(chǎn)生影響。隨著干擾功率的進(jìn)一步增加，接收機(jī)

將失去鎖定、無(wú)法定位。這些窄帶干擾處于有效信號(hào)帶寬

內(nèi)，不能通過(guò)射頻中的帶通濾波器去除，所以需要額外的干

擾抑制處理。

圖１所示為具有窄帶干擾抑制的多模衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)

結(jié)構(gòu)框圖。射頻對(duì)不同ＧＮＳＳ系統(tǒng)的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行下變頻、

量化等操作，得到數(shù)字中頻信號(hào)。干擾檢測(cè)模塊首先檢測(cè)中

頻信號(hào)中的窄帶干擾頻率和功率，然后將這些信息轉(zhuǎn)化為濾

波器參數(shù)置人干擾去除模塊。干擾去除模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)

行濾波后輸出給接收機(jī)基帶進(jìn)行捕獲、跟蹤及定位解算，最

后輸出定位等信息。

圖１ ＧＮＳＳ接收機(jī)中的窄帶干擾抑制

圖１中干擾去除模塊使用級(jí)聯(lián)的ＩＩＲ陷波器陣列；干擾

檢測(cè)模塊使用數(shù)字傅里葉變換（ＤＦＴ）對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行頻域

變換，具有實(shí)時(shí)性且硬件開(kāi)銷(xiāo)小，適合集成電路實(shí)現(xiàn)。

２．１ ＩＩＲ陷波器陣列

陷波器能夠有效抑制窄帶干擾，去除干擾頻率而保留大

部分衛(wèi)星信號(hào)功率。其中無(wú)限沖擊響應(yīng)（ＩＩＲ）類型的陷波器

由于其實(shí)現(xiàn)和計(jì)算復(fù)雜度低，而被廣泛用于擴(kuò)頻通信中的窄

帶干擾抑制。對(duì)于實(shí)數(shù)輸入信號(hào)，其傅里葉變換會(huì)在正負(fù)頻

率處產(chǎn)生兩個(gè)干擾峰，需要二階ＩＩＲ陷波器，其傳遞函數(shù) ：

（２）

其中：ｇＯ。＝２＝ｆｏ．／ｆ．表示ＩＩＲ陷波器歸一化中心頻率；０

的累加時(shí)間。則以分辨率 檢測(cè)帶寬為ＢＷ的頻率范圍所

需的檢測(cè)時(shí)間為：Ｔ＝ＢＷ／Ａ，傳統(tǒng)ＤＦＴ頻率檢測(cè)算法及其檢

測(cè)時(shí)間與頻率分辨率成平方反比關(guān)系。以ＧＰＳ衛(wèi)星信號(hào)為

例，需要檢測(cè)的頻率帶寬為２ＭＨｚ，要達(dá)到１００Ｈｚ的頻率分辨

率，則需要２００秒的檢測(cè)時(shí)間，檢測(cè)時(shí)間太長(zhǎng)而無(wú)法接受。

多級(jí)ＤＦＴ窄帶干擾頻率檢測(cè)算法在保證最終檢測(cè)結(jié)果

分辨率不變的情況下，能大幅度減小檢測(cè)時(shí)間。如圖２所示

其原理為：ＤＦＴ檢測(cè)分為多個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)僅有小部分窄

帶干擾所在的頻率分量處會(huì)有大的幅度超過(guò)門(mén)限，從而被記

錄下來(lái)由下一級(jí)更小的頻率分辨率繼續(xù)檢測(cè)，大部分不存在

干擾的頻率范圍被排除掉，不需要下一級(jí)的檢測(cè)。依次類

推，從而減少總體檢測(cè)時(shí)間。

圖２ 多級(jí)ＤＦＴ窄帶干擾頻率檢測(cè)算法

圖２中的多級(jí)ＤＦＴ窄帶干擾頻率檢測(cè)算法的級(jí)數(shù) 和每

級(jí)的頻率分辨率組合［ …． ］選擇不同，最終檢測(cè)時(shí)

間差別很大。存在最優(yōu)的頻率組合，使檢測(cè)時(shí)問(wèn)最小。假設(shè)

使用ｎ級(jí)ＤＦＴ檢測(cè)ＢＷ的頻率范圍，檢測(cè)時(shí)間可建模如下：

妻．～ 一

： ＋ｊ （爭(zhēng)＋．＿…＋等） （４）

１ ｊ ２ Ｊ ｎ

其中 表示窄帶干擾數(shù)目，求多變量的極值，得方程

鯧：

：

一

二 業(yè)＋．『Ｎ：０

。一

０Ｔ Ｎ

－

２ Ｎ

ｆｌ

—

：—：

一 。 一 ０

—

＋了

（５）

： ＋ ：０

一

。一

，

解遞歸方程組，得到檢測(cè)時(shí)間最小化條件，即最優(yōu)頻率

組合：

ｆ － ｎ－

｛ … （６）

２ｒ，ＢＷ，ｆ￣－１

圖３中，假設(shè)最終分辨率為ｌＯＯＨｚ時(shí)，傳統(tǒng)ＤＦｒ需要檢

測(cè)時(shí)間２００ｓ，而使用多級(jí)Ｄｂ３＇檢測(cè)算法，令等級(jí)Ｌ＝２、３、４

時(shí)，分別需要檢測(cè)時(shí)間為２．０５２ｓ、０．６３６ｓ、０．４２０ｓ，分別是傳統(tǒng)

檢測(cè)時(shí)間的１．０２６％、０．３１８％、０．２１％。且隨著檢測(cè)等級(jí)的

不斷增加，檢測(cè)時(shí)間不斷減小。

３．２多個(gè)窄帶干擾抑制仿真

Ｉ

ｌ 一

輸入ＧＰＳ信號(hào)功率一１３１ｄＢｍ，中頻為４ＭＨｚ。同時(shí)存在

兩個(gè)窄帶干擾信號(hào)，第一個(gè)干擾頻率為４ＭＨｚ，功率為一

８５ｄＢｍ，第二個(gè)干擾頻率為３ＭＨｚ，功率為－９１ ｄＢｍ。經(jīng)過(guò)２個(gè)

ＩＩＲ陷波器抑制后輸出。分別對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行捕獲，結(jié)

ｌ ＝嘉

由式（６）得到最優(yōu)的頻率組合后，帶入式（４）得到檢測(cè)

時(shí)間的估計(jì)。

２．３掃頻信號(hào)跟蹤

窄帶干擾頻率有可能隨時(shí)間變化形成掃頻干擾，因此需

要對(duì)窄帶干擾的頻率進(jìn)行跟蹤抑制。本文使用ＤＦＴ檢測(cè)干

擾頻率后更新濾波器參數(shù)的開(kāi)環(huán)方法對(duì)干擾進(jìn)行跟蹤抑

制。假設(shè)已初始化完成陷波器對(duì)一個(gè)窄帶干擾進(jìn)行去除，該

陷波器工作中心頻率為∞。，有效帶寬為ＢＷ。對(duì)輸入信號(hào)在

中心頻率為∞。，帶寬為ＢＷ的范圍內(nèi)進(jìn)行ＤＦＴ檢測(cè)后得到新

的干擾頻率ｃｃ， ，則調(diào)整陷波器的參數(shù)，使其陷波中心頻率變

為∞．。如此循環(huán)，將保持陷波器對(duì)該干擾頻率的持續(xù)抑制。

：２ ｍ Ｏ

以上的開(kāi)環(huán)跟蹤算法有一個(gè)前提假設(shè)——在ＤＦＴ檢測(cè)

時(shí)間內(nèi)，干擾頻率是不變的，或者是變化緩慢的。由此可對(duì)

該算法所能跟蹤的頻率變化率進(jìn)行建模，假設(shè)ＤＦＴ頻率分辨

率為，０，其跟蹤頻率變化的能力：

Ｊｓ 。印 ＝ Ｔ ＝ ＝ －ｖｚ （Ｈｚ／ｓ）） （７）

３仿真

３．１ 最優(yōu)化的多級(jí)ＤＦＴ窄帶干擾檢測(cè)速度仿真

仍以ＧＰＳ信號(hào)為例，帶寬ＢＷ＝２ＭＨｚ，假設(shè)存在１０個(gè)窄

帶干擾，不同等級(jí)和最終分辨率的多級(jí)ＤＦＴ頻率檢測(cè)時(shí)間如

圖３。

圖３ 多級(jí)ＤＦＴ頻率檢測(cè)算法檢測(cè)時(shí)間

．－－－——

７４．．－．——

果如圖４、５、６所示。

圖４是未進(jìn)行窄帶干擾抑制，直接對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行捕獲

的結(jié)果，可以看到頻率和碼相位平面上沒(méi)有明顯相關(guān)峰值，

無(wú)法捕獲信號(hào)。

頻率域０ ０ 碼相位域

圖４輸入信號(hào)捕獲結(jié)果（２個(gè)窄帶干擾）

圖５是陷波器１對(duì)４ＭＨｚ附近的窄帶干擾抑制后，對(duì)其

輸出信號(hào)進(jìn)行捕獲。由于ＧＰＳ信號(hào)處于４ＭＨｚ，該頻率處的

窄帶干擾對(duì)信號(hào)影響最大，經(jīng)過(guò)陷波器１的抑制后，ＧＰＳ信

號(hào)質(zhì)量得到提高，捕獲結(jié)果中已經(jīng)可以看到相關(guān)峰，但是峰

值與噪底區(qū)分不大——信噪比低，原因是還有一個(gè)窄帶干擾

沒(méi)有抑制。此時(shí)的信噪比相比無(wú)干擾情況時(shí)損失了４．５ｄＢ。

圖６是陷波器２對(duì)３ＭＨｚ附近的窄帶干擾抑制后，對(duì)其

輸出信號(hào)進(jìn)行捕獲。此時(shí)兩個(gè)窄帶干擾都已經(jīng)被抑制了，所

以ＧＰＳ信號(hào)的信噪比進(jìn)一步提升。最后的信噪比相比無(wú)干

擾情況時(shí)只損失了０．５ｄＢ。

３．３跟蹤掃頻信號(hào)仿真

由式（７）可知，檢測(cè)加調(diào)整濾波器參數(shù)的開(kāi)環(huán)跟蹤算法

的跟蹤能力僅與ＤＦＴ檢測(cè)頻率分辨率的平方成正比關(guān)系。

信號(hào)初始頻率４ｋＨｚ，ＤＦＴ頻率分辨率１０Ｈｚ情況下，跟蹤能

力仿真如圖７所示。

由式（７）可知，在頻率分辨率為１０Ｈｚ時(shí)，其跟蹤能力極

限為５０Ｈｚ／ｓ，圖４的仿真結(jié)果表明對(duì)于４０Ｈｚ／ｓ及以下的頻

率斜升干擾信號(hào)，跟蹤良好；當(dāng)頻率變化率達(dá)到５０Ｈｚ／ｓ時(shí)，

已無(wú)法正確跟蹤，與式（７）理論結(jié)果符合。

ｌ２０００

ｔＯ０００

８０００

倒６０００

驟

４ｏｏ０

２Ｏ００

Ｏ

３０

頻率域０ ０ 碼相位域

圖５陷波器１輸出信號(hào)捕獲結(jié)果

頻率域０ ０ 碼相位域

圖６陷波器２輸出信號(hào)捕獲結(jié)果

不問(wèn)斜率的掃描信號(hào)蝶蹤站果

ｏ ２ ４ ６ ８ １ｏ

時(shí)間／ｓ

圖７跟蹤頻率隨時(shí)間變化信號(hào)

４

結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中窄帶干擾抑制問(wèn)題，使用頻

域檢測(cè)和時(shí)域?yàn)V波組合的結(jié)構(gòu)。提出了最優(yōu)化的多級(jí)ＤＦＴ

Ｏ ０枷 ㈣ Ｏ ０ 湖 鯽 Ｏ ０ 枷 猢 ＯＯ ， ＊聰

窄帶干擾頻率檢測(cè)算法，該算法利用傳統(tǒng)ＤＦＴ易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)

點(diǎn)，同時(shí)克服了傳統(tǒng)方法檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，仿真結(jié)果表明

該算法的檢測(cè)時(shí)間是傳統(tǒng)ＤＦＴ檢測(cè)時(shí)間的１％甚至更少。

對(duì)多個(gè)－８５ｄＢｍ左右的窄帶干擾的抑制情況進(jìn)行了仿真，結(jié)

果表明濾波后信噪比損失小于ｌｄＢ。利用ＤＦＴ檢測(cè)干擾頻

率并調(diào)整陷波器系數(shù)的開(kāi)環(huán)方式對(duì)輸入的掃頻信號(hào)進(jìn)行跟

蹤，該結(jié)構(gòu)跟蹤性能僅與ＤＦＴ檢測(cè)頻率分辨率有關(guān)，通過(guò)調(diào)

整ＤＦＴ檢測(cè)頻率分辨率可適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景。

參考文獻(xiàn)：

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ｂａｎｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ｕｎａｍｂｉｇｕｏｕｓａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ ｉｎ Ｇａｌｉｌｅｏ

［Ｃ］．Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ＧＮＳＳ（ＩＣＬ—ＧＮＳＳ），２０１１：１２７—１３２．

［３］Ｌｉｕ Ｙｏｎｇ－Ｊｕｎ，Ｈｕ Ｈａｎ—Ｙｉｎｇ．Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ＧＰＳ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ

Ｄｏｍａｉｎ Ａｎｔｉ—Ｊａｍｍｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ［Ｃ］．Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，

Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ ａｎｄＭｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ．２００９：１－３．

［４］Ｚｈａｎｇ Ｊｉｅ，Ｅ Ｌｏｈａｎ．Ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｎａ￣ｏｗｂａｎｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒ－

ｅｎｅｅ ｏｎ Ｇａｌｉｌｅｏ Ｅ１ ｓｉｇｎａｌ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ［Ｃ］．

Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ＧＮＳＳ（ＩＣＬ—ＧＮＳＳ），２０１ １：３６—４１．

［５］ Ｃｈｉｅｎ Ｙｉｎｇ－Ｒｅｎ，ｅｔ ａ１．Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ

Ｄｅｔｅｃｔａｂｌｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｎｏｔｃｈ Ｆｉｌｔｅｒ ｆｏｒ ＧＰＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ［Ｃ］．Ｇｌｏｂａｌ

Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．２０１０：１—６．

［６］Ｍ Ｎｏｕｒｉ，Ｓ Ａ Ａｇｈｄａｍ，Ｖ Ｔ Ｖａｋｉｌｉ．Ａｎ ｏｐｔｉｍａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｎａｒ．

ｒｏｗｂａｎｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ＧＰＳ［Ｃ］．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ，Ｓｉｍｕｌａ—

ｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ（ＩＣＭＳＡＯ），２０１ １ ４ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ

Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２０１１：１—４．

［７］Ｃ Ｃｈａｎｇ ｈｕｎｇ－Ｌｉａｎｇ．Ｎｏｖｅｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｎ ａｎｔｉ－ｊａｍ—

ｍｉｎｇ ＧＮＳＳ ｒｅｃｅｉｖｅｒ［Ｃ］．Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＡＣＣ），

２０１１：３４５３—３４５８．

［８］ Ｙａｎｇ Ｘｉａｏ—ｂｏ．Ａｎ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＧＰＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｎｔｉ—ｊａｍｍｅｒ Ａｌｇｏ—

ｒｉｔｈｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｐａｃｅ－ｔｉｍｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｃ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ

Ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ（ＣＤ—

ＣＩＥＭ）．２０１２：１０６—１０９．

［作者簡(jiǎn)介］

藺曉龍（１９８５一），男（漢族），河南平頂山人，博士研

究生，研究方向?yàn)樾l(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)信號(hào)處理算法；

何文濤（１９８２一），男（漢族），湖北黃岡人，博士，助

理研究員，研究方向?yàn)樾l(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)信號(hào)處理算

法及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)；

徐建華（１９６３一），男（漢族），浙江金華人，研究員，博士生導(dǎo)師，研究

方向?yàn)椋牵校咏邮諜C(jī)、ＦＰＧＡ平臺(tái)開(kāi)發(fā)、芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面；

葉甜春（１９６５一），男（漢族），四川綿陽(yáng)人，研究員，博士生導(dǎo)師，研究

方向?yàn)榧呻娐吩O(shè)計(jì)與應(yīng)用、納米加工制造技術(shù)、新型器件等方面。

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