抑制GPS干扰信号
栏目:产品动态 发布时间:2018-10-20

抑制GPS干扰信号

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海上GPS干扰


从建造海上风电场和疏浚港到海上勘测和铺设水下电缆,GPS接收器已经成为许多近海和近岸应用的关键要素。海上GPS定位的任何停机都会产生危险且昂贵的后果。 GPS停机时间越来越多地归因于干扰。 
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图1:Shelter Island上车载啁啾干扰器的位置,用于模拟圣地亚哥湾干扰的影响

传输的功率相当于标准灯泡的功率,预计GPS信号的传输距离超过20,000公里(12,400英里),并且仍适合进行高精度位置计算。在大多数情况下,信号相对毫发无损地到达,但是在热背景噪声之上几乎无法区分,它们可以坐在任何通过干扰的鸭子身上。



RTK和PPP特别容易受到攻击


海事应用越来越多地使用诸如RTK和PPP之类的高精度定位,其不仅使用调制到信号上的代码信息而且使用信号本身的相位。在存在干扰的情况下,这些基于相位的模式是第一个遭受干扰的模式。



它有多糟糕


严禁使用GPS干扰器,但可以使用GPS模拟器估算其影响。以圣地亚哥港为例,模拟器被编程为生成接收器将在该位置的船上看到的GPS信号。通过将模拟器信号与来自干扰器的信号混合来模拟GPS信号的干扰。当干扰机位于图1所示的位置并且GPS接收机位于海湾附近的船上时,可以使用标准无线电波传播模型推断整个海湾的干扰效应

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唧唧干扰器的影响




图2中的结果表明,如果没有AIM +干扰抑制,一个小的10 mW啁啾干扰器可以在几百米的范围内敲除RTK定位。当AIM +被激活时,非RTK区域在干扰机附近减少到几米。  
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图2:10 mW啁啾干扰器对圣地亚哥湾GPS定位的影响,无论是否有AIM +干扰抑制



连续波干扰的影响


使用相同功率的连续波(CW)干扰源重复测试,使用AIM +的结果甚至更为显着,如图3所示。如果没有AIM +,靠近海岸的停车场中的CW干扰器会阻止RTK定位,或者实际上任何GPS定位在大部分海湾上,并且从干扰器的视线延伸到海上几公里。

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图3:10 mW连续波干扰对圣地亚哥湾GPS定位的影响,无论是否有AIM +干扰抑制

解决干扰


综合方法将干扰考虑因素置于接收机设计的最前沿,并将其纳入信号处理的每个阶段。对于AsteRx4 OEMAsteRx-U,天线信号在滤波后立即数字化,并使用多个自适应带阻滤波器自动清除干扰。

根据干扰的性质,阻带带宽会在几kHz到1 MHz宽的抑制陷波之间自动调整。陷波滤波器由自适应滤波器补充,能够抑制更复杂类型的干扰,例如来自啁啾干扰器的干扰,来自DME / TACAN设备的跳频信号以及高功率Inmarsat发射机。 


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