高动态GPS抗干扰算法仿真研究

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.01.005

摘要/Abstract

摘要：

对于高动态条件下GPS(global positioning system)接收机的抗干扰问题，研究等距线阵接收信号模型和基于协方差矩阵扩张的基本原理，并仿真分析了2种基于协方差矩阵扩张的经典抗干扰算法：Mailloux算法和Zatman算法在高动态环境下的作用效果。经过Matlab仿真，结果表明，相比与常规方法，Mailloux方法和Zatman方法在阵元是等距线阵时，都能有效地加宽从干扰方向上形成的零陷，能够提高在高动态环境下的抗干扰效果，使接收机能够捕获卫星信号。

关键词: 全球定位系统, 高动态, 等距线阵, 协方差矩阵扩张, 抗干扰算法

Abstract:

For the anti-jamming problem of global positioning system（GPS） receiver in high dynamic environment， We studies the received signal model of equidistant linear array and the basic principle based on covariance matrix expansion， and simulates and analyzes the effect of two classical anti-jamming algorithms based on covariance matrix expansion： Mailloux algorithm and Zatman algorithm in high dynamic environment. Through Matlab simulation， the results show that compared with the conventional method， Mailloux method and Zatman method can effectively widen the null formed from the interference direction when the array element is an equidistant linear array， which can improve the anti-jamming effect in high dynamic environment and enable the receiver to capture satellite signal.

Key words: global positioning system（GPS）, high dynamic, equidistant linear array, covariance matrix taper, anti-jamming algorithm

中图分类号:

V271.4

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图/表 13

图1 MVDR算法的方向图仿真结果

Fig. 1 Simulation results of MVDR algorithm

图2 Mailloux算法的方向图仿真结果

Fig. 2 Direction diagram simulation results of Mailloux algorithm

图3 1颗卫星的Mailloux算法方向图仿真结果

Fig. 3 Direction diagram of one satellite based on Mailloux algorithm

图4 MVDR算法1号卫星信号捕获图

Fig. 4 Signal acquisition diagram of satellite No.1 base on MVDR algorithm

图5 Mailloux算法1号卫星信号捕获图

Fig. 5 Signal acquisition diagram of satellite No.1 based on Mailloux algorithm

图6 4颗卫星的Mailloux算法的方向图

Fig. 6 Direction diagram of four satellites based on Mailloux algorithm

图7 MVDR算法4颗卫星信号捕获图

Fig. 7 Signal acquisition diagram of four satellites based on MVDR algorithm

图8 Mailloux算法4颗卫星信号捕获图

Fig. 8 Signal acquisition diagram of four satellites based on Mailloux algorithm

图9 Zatman算法的方向图

Fig. 9 Direction diagram of Zatman algorithm

图10 1号卫星的Zatman算法的方向图

Fig. 10 Direction diagram of one satellite based on Zatman algorithm

图11 Zatman算法1号卫星信号捕获图

Fig. 11 Signal acquisition diagram of satellite No.1 based on Zatman algorithm

图12 4颗卫星的Zatman算法的方向图

Fig. 12 Direction diagram of four satellites based on Zatman algorithm

图13 Zatman算法4颗卫星信号捕获图

Fig. 13 Signal acquisition diagram of four satellites based on Zatman algorithm

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