一种卫星导航终端干扰与抗干扰仿真验证平台，该仿真验证平台包括卫星导航信号生成模块、干扰信号生成模块、射频前端模拟模块、信号捕获过程模拟模块、信号跟踪过程模拟模块、抗干扰处理模拟模块，可生成多种频点卫星导航信号以及干扰信号数据流，并进行功率谱分析，能够模拟射频前端对射频信号的带通滤波、下变频、模数转换转换信号处理过程，能够可视化信号捕获以及跟踪解调过程，平台内置空域、空时和空频自适应调零抗干扰处理算法，可输出处理后的阵列天线方向图以及输出信号功率、信干噪比等信息，本发明专利技术可用于分析干扰信号对卫星导航抗干扰终端的作用效果与作用机理，为导航信号特性分析、新型干扰信号设计、数字信号功率谱分析、干扰对抗方案研究、抗干扰性能测试等提供研究平台。提供研究平台。提供研究平台。
【技术实现步骤摘要】
一种卫星导航终端干扰与抗干扰仿真验证平台
[0001]本专利技术涉及卫星导航抗干扰终端、阵列天线抗干扰技术，具体是一种卫星导航干扰与抗干扰仿真验证平台。
技术介绍
[0002]卫星导航终端作为导航、定位、授时体系的核心和基础，在军事武器装备遂行作战任务中扮演着极为重要的角色，但其信号弱、抗干扰能力差的缺点也逐步显现出来，各种有意、无意干扰很容易造成卫星导航接收机无法正常锁定卫星信号，使其性能下降或在一段时间内完全不可用，这无疑对其应用构成了潜在性的安全隐患，卫星导航终端抗干扰性能已成为接收机最重要的性能要求之一。导航战已经渗透到战争的每一个环节中，在战争进程的各阶段发挥着重要的作用。为提升武器装备抗干扰能力，车载、机载和弹载等武器导航终端大都采用了多阵元天线自适应调零技术，可通过对不同阵元接收到的射频信号进行加权处理，以达到对干扰信号的抑制作用，提高武器装备在复杂电磁环境中的导航定位能力。
[0003]卫星导航抗干扰终端一般由射频前端模块、抗干扰处理模块、信号捕获模块以及跟踪解调模块组成，射频前端主要完成对天线接收信号的滤波、下变频、自动增益控制和模数转换等过程，抗干扰处理模块利用空域、空时或空频等自适应滤波算法求取权值完成对干扰信号的抑制，信号捕获和跟踪解调模块完成对数字基带信号的捕获以及导航电文的解调。
[0004]现有技术中，研究干扰信号对卫星导航终端的作用效果主要基于室外实验，该方法虽是证实干扰效果的有力手段，但需要重复性验证，以大量实验数据为依据，需综合考虑干扰信号样式、干扰方向等多种测试条件，易受天气、星空条件等因素影响，长时间释放干扰信号对周边导航设备也将产生一定影响，且开展弹载、机载导航装备抗干扰性能测试的飞行实验时，可供研究的时间窗口较短。另一方面，室外测试主要以整机形式开展测试，难以定性定量评估干扰信号对射频前端模块、抗干扰处理模块、信号捕获模块以及跟踪解调模块的具体影响，无法清晰的展现干扰信号作用机理，较难寻找理论支撑。
技术实现思路
[0005]本专利技术针对现有技术存在的不足之处，提供一种能够分析干扰信号对卫星导航抗干扰终端射频前端、抗干扰处理、捕获和跟踪解调过程作用效果和影响规律的仿真分析与验证平台。
[0006]本专利技术的上述目的可以通过以下措施来达到，一种卫星导航干扰与抗干扰仿真验证平台，包括：
[0007]卫星导航信号生成模块：可生成调制自定义数据码和测距码的北斗B1I、B3I、B1C、B2a、B2b和GPS L1 C/A卫星导航信号数据流，也可生成调制自定义数据码和自定义测距码的北斗B1Q、B2I/Q、B3Q，GPS P、GPS M以及任意BOC(m,n)体制的卫星导航信号数据流，且可设置卫星导航信号的码相位和载波多普勒频移数值，可显示生成卫星导航信号数据流的功
率谱。
[0008]干扰信号生成模块：可生成单音、白噪声、带限白噪声、自然噪声、噪声调幅、噪声调频、线性扫频、BPSK、QPSK、2FSK、2ASK、MSK、BOC(m,n)的干扰信号数据流，可显示干扰信号数据流的功率谱。
[0009]射频前端模拟模块：实现对射频信号数据流的带通滤波、混频、带通采样、A/D转换，可配置生成指定频率的数字中频信号，可显示各阶段处理信号的功率谱，并输出数字中频信号数据流；
[0010]信号捕获过程模拟模块：能够实现对数字中频信号数据流进行捕获算法处理，以确定导航卫星的PRN号、码相位和载波多普勒频移。
[0011]信号跟踪过程模拟模块：可分析所述信号捕获过程模拟模块的捕获结果，实现对数字中频信号数据流的帧位同步、解扩和解调，最后输出导航电文。
[0012]抗干扰处理模拟模块：内置空域、空时、空频自适应滤波算法，可模拟四阵元抗干扰天线模型，模拟不同卫星导航信号、干扰信号来波方向，能够显示自适应滤波后天线方向图、输出信干噪比、输出功率。
[0013]该卫星导航干扰与抗干扰仿真验证平台基于MATLAB环境运行使用。
[0014]本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：能够以仿真方式分析干扰信号对卫星导航终端的作用效果和作用机理，展示干扰信号对终端射频前端、抗干扰处理、捕获和跟踪解调过程带来的具体影响，为导航信号特性分析、新型干扰信号设计、数字信号功率谱分析、干扰对抗方案研究、抗干扰性能测试提供研究平台。
附图说明
[0015]图1是本专利技术卫星导航信号模拟模块工作流程图；
[0016]图2是本专利技术干扰信号模拟模块工作流程图；
[0017]图3是本专利技术射频前端模拟模块工作流程图；
[0018]图4是本专利技术信号捕获过程模拟模块工作流程图；
[0019]图5是本专利技术信号跟踪过程模拟模块工作流程图；
[0020]图6是本专利技术抗干扰处理模拟模块工作流程图；
[0021]图7是本专利技术抗干扰处理模拟模块空域、空时算法流程图；
[0022]图8是本专利技术抗干扰处理模拟模块空频算法流程图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实例对本专利技术进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0024]参阅图1，卫星导航信号生成模块的实施步骤如下：
[0025]首先选择卫星导航频点及卫星编号，设置载波多普勒频移数值、码相位数值、自定义数据码、信号功率、数据频率参数信息，然后根据导航频点对应的中心频率、调制方式、测距码构成、码速率进行载波调制，生成对应的卫星导航信号数据流，最后可对数据流进行频谱分析。
[0026]①
卫星导航频点及卫星编号设置
[0027]本实例支持选择的卫星导航频点包含北斗二号B1I/Q、B2I/Q、B3I/Q，北斗三号B1C、B2a、B2b和GPS L1 C/A、P、M，支持选择卫星编号的频点包含B1I、B3I、B1C、B2a、B2b和GPS L1 C/A。
[0028]②
卫星导航信号生成
[0029](1)北斗二号卫星导航信号生成
[0030]北斗二号B1I/Q、B2I/Q、B3I/Q频点导航信号均采用QPSK调制，第j颗到达卫星导航终端接收天线的信号可表达如下：
[0031][0032]其中为测距码，根据北斗空间信号接口文件要求获取，为测距码，根据北斗空间信号接口文件要求获取，为自定义数据码，A
BI
、A
BQ
为信号振幅、为载波初相、f0为中心频率、f
d
为载波多普勒频移。
[0033](2)北斗三号卫星导航信号生成
[0034]北斗三号频点信号设计包含导频分量和数据分量，其中数据分量调制测距码和导航电文，而导频分量仅调制测距码。北斗B1C数据分量采用BOC(1,1)调制，导频分量采用QMBOC(6,1,1/11)调制，可将第j颗到达接收天线的北斗B1C频点数据分量和导频分量信号表达如下：
[0035][0036][0037本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种卫星导航终端干扰与抗干扰仿真验证平台，其特征在于：包括：卫星导航信号生成模块，用于生成卫星导航信号数据流，且设置卫星导航信号的码相位和载波多普勒频移数值，显示生成卫星导航信号数据流的功率谱；干扰信号生成模块，用于生成干扰信号数据流，显示干扰信号数据流的功率谱；射频前端模拟模块，用于对所述卫星导航信号数据流和干扰信号数据流的带通滤波、混频、带通采样、A/D转换，显示各阶段处理信号的功率谱，并输出数字中频信号数据流；信号捕获过程模拟模块，对数字中频信号数据流进行捕获算法处理，以确定导航卫星的PRN号、码相位和载波多普勒频移；信号跟踪过程模拟模块，用于分析所述信号捕获过程模拟模块的捕获结果，实现对数字中频信号数据流的帧位同步、解扩和解调，最后输出导航电文；抗干扰处理模拟模块，内置空域、空时、空频自适应滤波算法，用于模拟四阵元抗干扰天线模型，模拟不同卫星导航信号、干扰信号来波方向，能够显示自适应滤波后天线方向图、输出信干噪比、输出功率。2.根据权利要求1所述的一种卫星导航终端干扰与抗干扰仿真验证平台，其特征在于：所述卫星导航信号生成模块的实施步骤如下：选择卫星导航频点及卫星编号；设置载波多普勒频移数值、码相位...
【专利技术属性】
技术研发人员：武智佳，于合理，焦海松，贾赞杰，代桃高，耿泽淇，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八八三部队，
类型：发明
国别省市：
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