抑制GPS干擾信號
欄目:產品動態 發布時間:2018-10-20

抑制GPS干擾信號

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海上GPS干擾


從建造海上風電場和疏浚港到海上勘測和鋪設水下電纜,GPS接收器已經成為許多近海和近岸應用的關鍵要素。海上GPS定位的任何停機都會產生危險且昂貴的后果。 GPS停機時間越來越多地歸因于干擾。 
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圖1:Shelter Island上車載啁啾干擾器的位置,用于模擬圣地亞哥灣干擾的影響

傳輸的功率相當于標準燈泡的功率,預計GPS信號的傳輸距離超過20,000公里(12,400英里),并且仍適合進行高精度位置計算。在大多數情況下,信號相對毫發無損地到達,但是在熱背景噪聲之上幾乎無法區分,它們可以坐在任何通過干擾的鴨子身上。



RTK和PPP特別容易受到攻擊


海事應用越來越多地使用諸如RTK和PPP之類的高精度定位,其不僅使用調制到信號上的代碼信息而且使用信號本身的相位。在存在干擾的情況下,這些基于相位的模式是第一個遭受干擾的模式。



它有多糟糕


嚴禁使用GPS干擾器,但可以使用GPS模擬器估算其影響。以圣地亞哥港為例,模擬器被編程為生成接收器將在該位置的船上看到的GPS信號。通過將模擬器信號與來自干擾器的信號混合來模擬GPS信號的干擾。當干擾機位于圖1所示的位置并且GPS接收機位于海灣附近的船上時,可以使用標準無線電波傳播模型推斷整個海灣的干擾效應

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唧唧干擾器的影響




圖2中的結果表明,如果沒有AIM +干擾抑制,一個小的10 mW啁啾干擾器可以在幾百米的范圍內敲除RTK定位。當AIM +被激活時,非RTK區域在干擾機附近減少到幾米。  
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圖2:10 mW啁啾干擾器對圣地亞哥灣GPS定位的影響,無論是否有AIM +干擾抑制



連續波干擾的影響


使用相同功率的連續波(CW)干擾源重復測試,使用AIM +的結果甚至更為顯著,如圖3所示。如果沒有AIM +,靠近海岸的停車場中的CW干擾器會阻止RTK定位,或者實際上任何GPS定位在大部分海灣上,并且從干擾器的視線延伸到海上幾公里。

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圖3:10 mW連續波干擾對圣地亞哥灣GPS定位的影響,無論是否有AIM +干擾抑制

解決干擾


綜合方法將干擾考慮因素置于接收機設計的前沿,并將其納入信號處理的每個階段。對于AsteRx4 OEMAsteRx-U,天線信號在濾波后立即數字化,并使用多個自適應帶阻濾波器自動清除干擾。

根據干擾的性質,阻帶帶寬會在幾kHz到1 MHz寬的抑制陷波之間自動調整。陷波濾波器由自適應濾波器補充,能夠抑制更復雜類型的干擾,例如來自啁啾干擾器的干擾,來自DME / TACAN設備的跳頻信號以及高功率Inmarsat發射機。 


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