衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)干擾信號的監(jiān)測與定位技術(shù)
3 地面接收機干擾監(jiān)測與定位技術(shù)
對地面接收機的干擾監(jiān)測與定位利用車載移動干擾監(jiān)測設(shè)備實現(xiàn)。如圖5 所示,A 設(shè)備接收干擾信號,轉(zhuǎn)發(fā)給B 設(shè)備,B 設(shè)備既接收干擾信號進行參數(shù)估計,同時也要接收A 設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的干擾信號,然后經(jīng)過處理,得出干擾源位置。
圖5 TDOA 定位
對地面接收機的干擾監(jiān)測與定位前提條件是:
?、俑蓴_源位于地表,高度忽略; ②單個干擾源;③干擾源靜止; ④ 干擾信號為調(diào)制信號,頻段固定; ⑤干擾源與干擾監(jiān)測設(shè)備之間無遮擋。
3.1 TDOA 技術(shù)
工作流程: A 設(shè)備2 個、B 設(shè)備1 個。2 個A 設(shè)備將干擾信號轉(zhuǎn)發(fā)給B 設(shè)備,由B 設(shè)備解算得到干擾源位置。
需考慮的因素( 減小誤差,提高定位精度)為3 個設(shè)備的相對位置關(guān)系及其自身位置的精度。
定位設(shè)備: 參數(shù)估計方法及參數(shù)估計的精度; 已知參數(shù)的情形下解算干擾源位置的效率、精度; A 設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時延估計的精度、時間精度。
3.2 TDOA+ FDOA 技術(shù)
工作流程:A 設(shè)備、B 設(shè)備各需要1 個。A 設(shè)備將干擾信號轉(zhuǎn)發(fā)給B 設(shè)備。B 設(shè)備接收A 設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的干擾信號; 接收干擾源直接傳輸?shù)母蓴_信號; 然后,使B 設(shè)備按一定的速度運動,對信號進行處理,得到多普勒頻移。通過對3 組信號進行處理,得到干擾源的位置。
需考慮的因素為:①3 個設(shè)備的位置關(guān)系; ②B 設(shè)備運動時速度、方向; ③ 3 個設(shè)備自身位置的精度。
定位設(shè)備: 參數(shù)估計方法及參數(shù)估計的精度; 已知參數(shù)的情形下解算干擾源位置的效率、精度;A 設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時延估計的精度; 設(shè)備時間精度; 信號轉(zhuǎn)發(fā)時頻率精度。
以上2 種方案適合地面車輛上安裝定位設(shè)備來實現(xiàn)。
3.3 AOA 技術(shù)
工作流程: A 設(shè)備、B 設(shè)備各1 個。A 設(shè)備將干擾信號轉(zhuǎn)發(fā)給B 設(shè)備。B 設(shè)備接收A 設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的干擾信號; 接收干擾源直接傳輸?shù)母蓴_信號; 然后,通過測向儀( DF) 測出干擾源所在的方向,兩個不同的AOA 線取交點就得到了干擾源的位置。
需考慮的因素: 2 個設(shè)備的位置關(guān)系以及自身位置的精度。定位設(shè)備: DF 測向精度、天線的增益方向圖等參數(shù)隨頻率的變化; A 種設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時延估計的精度。
4 結(jié)束語
在干擾監(jiān)測與定位信號處理時,可針對干擾信號的不同類型建立相應(yīng)模型,引入置信區(qū)間,置信水平等參數(shù),將干擾源位置以一定的概率限定在一定區(qū)域內(nèi)。
干擾源進行自主監(jiān)測和快速定位,可以對干擾源的信號進行打擊,但同時需要采取主動防御措施,如用戶機和衛(wèi)星接收機采取自適應(yīng)濾波和調(diào)零天線等抗干擾技術(shù)。因此,干擾監(jiān)測定位與抗干擾技術(shù)是衛(wèi)星系統(tǒng)十分重要的防護需求,在對干擾的認識和抗干擾技術(shù)方面,還有許多問題需要深入研究。
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