基于混合扩频的导航卫星抗干扰技术
2 系统抗干扰性能
卫星信号在到达接收机时，信号强度极低，远低于热背景噪声电平，对接收机的干扰成为干扰卫星导航系统的一种主要手段，从技术角度出发，可分为两类：压制性干扰和欺骗性干扰。文中主要针对单频干扰、脉冲干扰以及噪声调制干扰中的噪声调频、调幅干扰这4种压制性干扰进行抗干扰分析和测试。
2．1 仿真测试条件
仿真中，为简便起见，都是基于基带进行的。直扩码码片速率10．23：Mchip／s，信息速率500 bit／s，对于现有导航系统来说，导航信号具有20 460倍的解扩处理增益，Gp=43 dB导航信号带宽为20．46 MHz，假设内部热噪声主要由低噪声放大器产生，根据接收机灵敏度的计算公式，以及相应接收信号的信噪比为公式，计算出-133 dBm这种典型的接收信号强度的相应信噪比结果如表2所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/155072.htm
若假设LNA噪声为0．89 dB，接收端信噪比则为-33 dB。文中将主要针对-33 dB这种典型的接收信噪比来进行仿真。
2．2 单频干扰
单频干扰是直扩系统中常见的人为连续波干扰，由于扩频码的功率谱并不完全均匀，即不同频率的功率不同，因此进入信号的干扰功率也就不同，使得不同频率单频干扰的误码性能不同，同时不同码字的功率谱结构还不同，这些都说心频率和直接扩频载波频率相同时，并非就有最佳的干扰效果。事实上，单频干扰的误码率性能是由扩频系统的信噪比、信干比、扩频码以及单频干扰的频率与信号载频的偏差这4个因素共同作用的结果。
图2中显示的是单频干扰频率与导航信号中心频率相差为1 Hz时，基于DS／TH的导航卫星系统抗干扰性能仿真。从图中可以看到，在信噪比为-33 dB，误码率为10-4时，加入跳时的方案比传统导航接收机方案抗干扰性能要好17 dB左右。同时也可清晰看到，随着信干比的提高，传统导航接收机的抗干扰曲线出现了明显的误码平层，而DS／TH系统的误码率曲线坡度变陡，误码率大幅下降。
2．3 脉冲干扰
将高斯脉冲作为研究对象，主要讨论其脉冲形成因子α和高斯导函数的阶数这两个因素。通过改变脉冲形成因子的大小可得到不同的信号带宽。高斯脉冲波形类似于高斯函数波形，可以不断地微分下去，峰值频率和脉冲带宽都会随着微分阶数的增加而改变。随着高斯导函数阶数的增高，高斯脉冲的峰值频率也相应提高。在仿真中采用的脉冲波形是最普遍采用的高斯二阶导函数，在表面上它具有无限长的持续时间，但是实际上衰减很快。若假定脉冲只在时间窗Tm内为非零值，Tm=2．2α时，所导致的截断能量误差会比原始能量小50 dB。
图3为α=2μs和α=20μs时DS／TH系统抗脉冲干扰性能仿真。在信噪比为-33 dB，误码率为10-4时，基于DS／TH的导航系统抗干扰性能比传统的导航系统改善了20 dB左右。由于脉冲成形因子越大，干扰信号的带宽就越窄，能量越集中，因此在α=20μs时干扰效果就比α=2μs时要好。另外，由于跳时技术是按照跳时序列选择时隙来发送信号，所以在一定程度上，可以躲避由于脉冲干扰所产生的连续性错误。
2．4 噪声调幅，调频干扰
噪声调幅特点：已调波的频谱由载波及两对称旁瓣组成，旁瓣形状与调制波功率谱相似，但数量上减小为1／4。已调信号的频谱实现了线性搬移，其中心频率移到了载波频率ω0处，且频宽为原来的两倍。噪声调幅时，已调信号总功率为载波功率与噪声旁瓣功率之和，旁瓣功率是已调波中的起伏部分，对被干扰的设备的信号起遮盖作用，若想提高干扰的效果，可增大旁瓣功率。
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