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一种基于子空间投影的导航接收机欺骗式干扰消除方法
【专利摘要】一种基于子空间投影的导航接收机欺骗式干扰消除方法，涉及导航接收机抗干扰技术。本发明的目的是利用单天线即可有效的对欺骗式干扰进行抑制，同时不降低可用卫星的数量。确定未被欺骗的M1个授权卫星信号以及M3个欺骗式干扰信号；对已经完成接收的欺骗式干扰信号的载波频率信息、扩频码信息和导航电文信息进行复现；利用观测到的欺骗式干扰信号的参数信息对欺骗式干扰信号矩阵进行重建；利用得到的欺骗式干扰信号矩阵构建欺骗式干扰信号子空间的投影矩阵；计算欺骗式干扰子空间的补空间；将接收的中频信号在补空间上进行投影，即完成干扰抑制运算。本发明能确保导航接收机在授权卫星信号与欺骗式干扰信号并存时能够正常对授权信号进行接收。
【专利说明】一种基于子空间投影的导航接收机欺骗式干扰消除方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种导航接收机欺骗式干扰消除方法，涉及导航接收机抗干扰技术。

【背景技术】
[0002] 随着全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System, GNSS)的发展， 基于位置的服务已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分，而GNSS接收机则是获得 服务的重要工具。尽管导航卫星系统与接收机技术都已经十分成熟了，但是其抗干扰性能 并没有提高。而欺骗式干扰作为一种新型的干扰技术，继压制式干扰后，成为了全球导航卫 星系统的又一潜在威胁。
[0003] 欺骗式干扰通常分为转发式欺骗式干扰与生成式欺骗式干扰。欺骗式干扰利用伪 造的导航卫星信号，有意的引导接收机得到错误的位置信息或者时间信息，从而将接收机 引导至错误的地点或者对接收机得到的时间进行伪造。与压制式干扰相比，欺骗式干扰更 加隐蔽，危害性更大。
[0004] 由于欺骗式干扰是通过伪造卫星信号对用户进行欺骗的，所以欺骗式干扰抑制或 者消除技术通常在接收机端完成。常用的欺骗式干扰消除技术是通过GNSS信号完好性检 测出被欺骗的卫星信号然后在位置解算过程中将相应的卫星信息弃之不用，这类方法尽管 避免了欺骗式干扰，但是会降低可用卫星数量。而另外一种比较常用的欺骗式干扰抑制方 案则是基于阵列天线处理的，但是这类方案无法在普通的单天线接收机上实现。


【发明内容】

[0005] 针对【背景技术】指出的问题，本发明提供了一种基于子空间投影的导航接收机欺骗 式干扰消除方法，旨在利用单天线即可有效的对欺骗式干扰进行抑制，同时不降低可用卫 星的数量。
[0006] 本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
[0007] -种基于子空间投影的导航接收机欺骗式干扰消除方法，定义导航接收机接收到 的信号经过下变频后得到的中频信号为r IF，包含M1个未被欺骗的授权卫星信号、M2个被欺 骗的授权卫星信号和M 3个欺骗式干扰信号，其中有M2S M 3, Iici为高斯白噪声；

【权利要求】
1. 一种基于子空间投影的导航接收机欺骗式干扰消除方法，定义导航接收机接收到的 信号经过下变频后得到的中频信号为rIF，包含札个未被欺骗的授权卫星信号、M2A被欺骗 的授权卫星信号和M3个欺骗式干扰信号，其中有M2SM3，n(l为高斯白噪声；
M3个欺骗式干扰信号对M1个未被欺骗的授权卫星信号的解算结果产生影响，将这心个 欺骗式干扰信号消除，其特征在于，欺骗式干扰信号的消除过程为： 步骤一、导航接收机开机对信号进行接收，同时对欺骗式干扰信号进行检测，确定未被 欺骗的M1个授权卫星信号；确定M3个欺骗式干扰信号； 步骤二、对已经完成接收的欺骗式干扰信号的载波频率信息{/U/,···，/^：}、扩频码 信息…':^丨和导航电文信息丨<?/,···,丨进行复现；而这三种参数可在欺骗式 干扰信号的观测通道的载波跟踪环和码跟踪环得到； 步骤三、利用观测到的欺骗式干扰信号的参数信息对欺骗式干扰信号矩阵进行重建， 假设每次运算的数据长度为K，则欺骗式干扰信号矩阵按下面的公式进行重建：
式中参数含义如步骤二所示，ti代表第i个采样时刻； 步骤四、利用得到的欺骗式干扰信号矩阵按照公式（3)构建欺骗式干扰信号子空间的 投影矩阵：
式中，Sh是S的共轭转置矩阵； 步骤五、计算欺骗式干扰子空间的补空间： Hc=I-Hspoof (4) 步骤六、将接收的中频信号在公式（4)得到的补空间上进行投影，即完成干扰抑制运 算：
式中，I是早位矩阵； 步骤七、M3个欺骗式干扰信号被消除，剩下的M2个被欺骗的授权卫星信号变为正常的 授权卫星信号；得到的信号r近似为包含MJM2个授权卫星信号和噪声的混合信号，即可对 其进行捕获、跟踪、解调和解算。
【文档编号】G01S19/21GK104459723SQ201410834899
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】韩帅, 陈雷, 孟维晓 申请人:哈尔滨工业大学