通道失配对GNSS阵列抗干扰性能的影响分析
2020-07-13陈飞强鲁祖坤李峥嵘孙广富
国防科技大学学报 2020年3期
陈飞强,鲁祖坤,陈 雷,李峥嵘,孙广富
(国防科技大学 电子科学学院, 湖南 长沙 410073)
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)能为全球用户持续提供位置、导航和时间(Positioning, Navigation and Timing, PNT)等关键时空信息,已经在国防、电力、通信、测绘、智能交通等领域得到了广泛的应用。然而,GNSS的脆弱性仍是一个无法回避的问题,GNSS用户极易受到电磁干扰的影响。有研究表明[1],辐射功率仅为1 W的干扰源即可使约15 km范围内的GNSS接收机无法正常工作。
在GNSS接收机层面,已有多种技术应对电磁干扰,包括时域抗干扰技术、频域抗干扰技术和空时(频)抗干扰技术等[2-7],其中基于阵列接收机的空时(频)抗干扰技术被证明是目前最有效的抗干扰手段[8]。
阵列接收机由天线阵、多个射频通道以及数字处理芯片组成,射频通道由低噪放、混频器、滤波器等模拟器件组成。由于温度、环境差异及制造公差等因素的存在,阵列接收机的各阵列通道在实现时难以做到完全相同,不同通道间存在幅度和相位特性的不一致,即通道失配。
已有不少研究结果表明,通道失配会导致阵列接收机的抗干扰性能恶化[9-13]。但这些研究在评估通道失配的影响时,往往是在特定的信号干扰场景下进行的,即假设干扰和信号从某几个固定的方向入射。我们已经知道,阵列的抗干扰性能高度依赖于信号和干扰的入射方向,在某些特定场景下得到的评估结果可能不具有一般性,需要重新评估。另外,以往的研究通常以定性评估为主,缺少定量结果,难以达到指导工程应用的目的。……
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