基于天线阵的GPS抗干扰模块设计与实现

基于天线阵的GPS抗干扰模块设计与实现

内容简介：全球定位系统(GPS,Global Positioning System)在军事领域得到了非常广泛地应用和发展,其用途包括为军事用户(如精密制导武器PGM,Precision Guided Munitions)提供高精度的定位、导航、授时(PNT, Position,Navigation and Time)等功能。然而由于到达地面的GPS信号非常微弱,使得GPS信号极易受干扰。因此,各种GPS抗干扰技术得到广泛研究,而基于天线阵的GPS接收机,是克服敌方干扰特别是压制性干扰的一种有效措施。本文首先介绍了基于天线阵的GPS抗干扰技术的最新发展状况。之后,论文详细介绍了研制的基于7单元圆形阵和空域自适应处理的GPS抗干扰模块的设计方案与实现过程。本文给出的GPS抗干扰模块完全由模数转换器(ADC,Analog to Digital Converter)和低功耗的现场可编程门阵列(FPGA,Field ProgrammableGateArray)实现,资源消耗小,且该模块可嵌入到传统的GPS接收机中,亦可通过上变频模块实现与传统GPS接收机的最大分离,灵活性好,易于配置。此外,GPS抗干扰模块中空域自适应处理算法的收敛时间小于500us,实时性较好,一定程度上能够克服复杂多变的干扰。论文给出了GPS抗干扰模块的仿真和实现结果,结果验证了该模块的抗干扰能力。下一步工作包括实际场地测试、数据采集和分析、设计和实现稳健的空时自适应处理算法以及干扰信号方向估计算法等。

作者：庄学彬, 崔晓伟, 陆明泉, 尹旭明, 冯振明,

关键词：GPS, 抗干扰, 天线阵, 空域自适应处理, 功率倒置,