北斗B1信号干扰快速检测方法研究

2021-08-04刘瑞华

中国民航大学学报 2021年3期

刘瑞华，张硕

（中国民航大学电子信息与自动化学院，天津 300300）

随着卫星数量的增加和频谱资源的使用限制，卫星通信面临复杂的电磁环境。中国北斗卫星导航系统（BDS，Beidou navigation satellite system）的不断完善及其应用使得研究BDS 各工作频段干扰信号的检测分析技术有着重要意义[1]。

干扰信号对北斗B1 信号的精度、可用性、连续性和完好性都构成严重威胁，导致用户定位误差、信号难以捕获等问题[2]。若将北斗B1 信号应用于民航，一旦导航信号受到外来干扰，可能会导致严重事故，甚至造成空难，严重威胁民航安全。因此干扰问题已经成为BDS 应用中不可回避的问题，能够快速检测出干扰信号对民航安全运营有着非常重要的意义。

在卫星导航通信干扰检测中，常见的基于频域的连续均值剔除（CME,consecutive mean excision）算法[3-4]，检测性能较差，为改进CME 算法的不足，文献[5-6]提出了前向连续均值剔除（FCME, forward consecutive mean excision）算法，对所有频域样本的幅值按升序排序，选取幅值较小的部分样本作为无干扰集，再计算初始门限，但此算法中的排序过程大大增加了运算复杂度。

文献[7-8]提出了双门限FCME（DTFCME，dual threshold FCME）算法，设定了两个检测门限，检测性能更好，但包含排序和更多迭代使得运算更为复杂。

为了快速检测出干扰信号，提出一种改进的FCME算法，通过差分算法代替排序算法来寻找初始门限，降低了算法的复杂度，且能有效检测出干扰信号。