北斗卫星导航系统抗干扰技术研究与实现

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1 北斗卫星导航系统抗干扰技术概述

1.1 北斗卫星导航系统的概述

北斗卫星导航系统是一项高效的定位、导航技术,目前已被应用于我国的很多城市中。然而,由于我国领土面积广阔,不同省市地区的地形地貌等方面存在一定的差异,而卫星导航会在一定程度上受到环境条件、电磁波变化等因素的影响,因此在北斗卫星导航系统运行过程中,很容易受到干扰影响。相关技术人员应不断加强对导航系统抗干扰技术的研究,确保该系统能够正常稳定地运行下去,为使用者提供更加安全的定位导航服务。

1.2 北斗卫星导航系统受到的干扰类型

目前来看,北斗卫星导航系统所受到的干扰类型可以大致分为两种类型:(1)欺骗型的干扰方式,即通过对非正式基站进行操作,向北斗卫星导航系统发送一系列错误的信号,从而导致导航终端的定位信息发生错误。(2)压制型的干扰方式,即通过操作干扰能力较强的干扰机,发出具有一定的干扰性信号来对导航终端进行干扰,从而导致卫星导航系统无法对正确信号进行科学的处理,进而对接收设备的功能受到极大的破坏。

1.3 北斗卫星导航系统抗干扰技术类型

当前国内外已存在的卫星导航抗干扰技术类型主要包括几种[1]:(1)空域滤波抗干扰技术,该技术通过对大量阵元进行排列,从而将正确信号与错误信号有效进行分隔,进而将干扰程度降到最低。(2)时域滤波抗干扰技术。该技术通过对数字信号进行科学的处理,从而对分贝较大的干扰信号产生较强的削弱效果,该技术能够对单频、窄带等类型的干扰信号产生很好的抑制效果,但与此同时,该技术也会对原本的信号产生一定的影响,从而对信号的接收产生较大的不良影响。(3)空时自适应滤波抗干扰技术。该技术的原理就是在二维空间内对干扰信号进行抑制和处理,很好地弥补了空域滤波抗干扰技术中所存在的缺陷。

2 北斗卫星导航系统抗干扰技术当前应用状况

2.1 滤波技术的应用情况

滤波技术分为以阵列天线为基础的空域滤波抗干扰技术及空时二维滤波抗干扰技术,以及以单天线为基础的频域滤波抗干扰技术和时域滤波抗干扰技术。在应用过程中,滤波技术当前所存在的优缺点如下:

(1)空域滤波技术的应用。该技术通过处理器与天线阵之间的连接,来实现降低干扰信号的功能,然而该技术存在的缺陷为其自身

移项机的精准度有限,因此会对最终所测得的相位结果产生一定的影响。此外,该技术所能处理的干扰信号数量有限,在高强度的工作环境下,其自身的性能损耗相对来说比较明显。(2)空时二维滤波技术的应用。该技术相对于空域滤波技术来说做出了一定的调整,即在各阵源内加设一定量的延迟抽头。这样一来,能够使整个天线阵的自由度得到明显的增强,进而有效提高系统的抗干扰能力。(3)频域滤波技术的应用。该技术是利用傅立叶变换来对信号进行处理,相较于其他抗干扰技术来说,此类技术的处理过程更加简便,所能提供的零态深度及处理范围也更加广泛。然而频域滤波技术对带宽不同的干扰信号来说,其抑制效果往往也不同,对于窄带的抑制能力明显要强于对宽带的抑制。(4)时域滤波技术的应用。该技术是通过对数字信号进行接收和处理,从而完成对三十分贝以上窄带干扰信号的抑制。该技术往往可以同时对大量的窄带信号进行处理,但是在对宽带信号的处理方面明显不具有优势。

2.2 波束形成技术的应用情况

波束形成技术是通过对阵列天线进行利用,以提高正确信号在传播过程能够受到增益的效果,进而对其他干扰信号起到很好的抑制作用。相较于滤波抗干扰技术的应用,波束形成技术具有更强大的性能,能够明显降低滤波技术应用过程中所出现的误差,从而做到更加精准地导航。除此之外,波束形技术还能减小设备自身的受损程度,确保卫星导航系统能够具有更加强大的抗干扰能力。

3 北斗卫星导航系统抗干扰技术的实现

3.1 波束形成抗干扰技术的实现

干扰信号及卫星信号混合而成的信号在经过微波电路中以后,会共同经过一系列的数字变换,最后通过波束形成技术使得干扰信号被分离出来。与此同时,系统通过对相关数据进行处理能够获取相应的控制权值,进而对多重数据信息进行分析组合,确保正确的卫星信号能够得到明显的加强,并同时在干扰信号的方向产生较大的抑制效果。最后,系统通过对混合信号再次进行变换,从而输出相应的中频信号。波束形成抗干扰技术能够同时对大量的卫星信号进行控制,在其应用过程中,技术人员需要对相关的动态放大器进行设计,并选择能够对增益进行自动控制的技术,从而确保微波射频通路能够持续呈现饱和的状态,进而能够对信干噪比进行优化[2]。

3.2 滤波抗干扰技术的实现

滤波抗干扰技术需要通过频域窄带及空时自适应宽带干扰抑制技术的应用来实现,其中频域窄带干扰技术能够对变化较快的干

收稿日期:2019-07-06

作者简介:张高巍(1978—),男,宁夏隆德人,硕士研究生,毕业于北京理工大学,工程师,研究方向:卫星导航定位和惯性导航定位系统的测量。

北斗卫星导航系统抗干扰技术研究与实现

张高巍

(中国人民解放军92785部队,河北秦皇岛 066000)

摘要:本文探讨了北斗卫星导航系统抗干扰技术概述,分析了北斗卫星导航系统抗干扰技术当前应用状况,研究了北斗卫星导航系统

抗干扰技术的实现。

关键词:北斗卫星；导航系统；抗干扰技术中图分类号:TN967.1文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2019)08-0109-02

应用研究

DOI:10.19695/12-1369.2019.08.59

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第 37 卷 数字技术与应用

扰信号及时给出相应的解决措施,适用于抑制一些功率大、变化快的窄带干扰信号。而空时自适应宽带干扰技术则分为两种类型,即无约束空时自适应技术及有约束空时自适应技术。其中无约束型可以在并未预知卫星方向的情况下对干扰信息进行抑制,而当外部干扰消失后,通过该技术可以创造出相应的增益方向图;而对于约束型技术来说,则可以对卫星进行定位跟踪,并在已知卫星位置及方向的情况下,对外部干扰信息提前做好相应的防御工作[3]。

3.3 卫星导航系统终端抗干扰技术的实现

卫星导航系统的终端主要由接收机及抗干扰天线两部分共同组成。其中抗干扰天线用来对卫星所发出的信号进行接收,然后经过射频部分对信号进行处理并得到相应的中频模拟信号,再经变换后进入自适应处理单元、频域窄带滤波,并对相应的信号进行运算处理,得到一定的加权值。在此之后,系统将会对天线方向图按天线各单元的权重值进行控制,从而使卫星信号干燥比得到一定的提高,但由于窄带干扰和有用信号来向相同,在干扰方向上形成零线,该方向的正确信号会被抑制。总的来说,通过采用频域窄带干扰控

Research and Implementation of Anti-jamming Technology for Beidou Satellite

Navigation System

ZHANG Gao-wei

(Chinese People's Liberation Army 92785 Troops,Qinhuangdao Hebei 066000)

Abstract:This paper discusses the overview of anti-jamming technology of Beidou satellite navigation system, analyses the current application status of anti-jamming technology of Beidou satellite navigation system, and studies the realization of anti-jamming technology of Beidou satellite navigation system.

Key words:Beidou satellite; navigation system; anti-jamming technology

制和空时自适应陷波处理能够有效减少卫星导航系统终端干扰的问题。

4 结语

综上所述,随着我国卫星导航技术的不断发展,目前北斗卫星导航系统已经在很多领域得到了应用,然而在此过程中,我国的导航技术仍存在某些不足之处。因此,相应的研发技术人员应不断加强对抗干扰技术的创新和研究,确保卫星导航技术水平能够得到质的飞跃,从而为人们提供更加精准安全的定位导航服务。参考文献

[1] 王晓君,张伟,杜萌萌.北斗卫星导航系统的应用及其抗干扰技术[J].河北工业科技,2014(3):234-238.

[2] 何永前,林新荣.北斗卫星导航系统抗干扰技术研究与实现[J].舰船电子工程,2017(1):45-48.

[3] 刘小波,练灿明.北斗导航终端抗干扰技术设计与实现[J].数字技术与应用,2016(6):167-168.

Socket对象生成并完成请求应答后,在进行后续请求就要断开重连,否则就会对系统服务器造成较大性能影响。为了解决这一问题,可以使用无限循环语句while(true)来实现服务器端的反复进行,但由于程序完成一次信息读取后就会进入等待状态,再使用无限循环语句也不会有什么实际的意义。为了解决无限循环锁死的问题,使用现成技术手段让服务器在循环内读取Socket信息。具体方法就是在服务器结构中加入内部类ReadMessageThread,实现多客户端访问服务器的安全和同步管控。

服务器程序与客户端自由通信的前提是调用serverSocket.ac-

Application of Network Communication System With Java Multithreading

Technology

SHENG Lin-yang 1,SHENG Fang-yuan 2

(1.Heilongjiang Business College, Harbin Heilongjiang 150025;

2.Heilongjiang Information Technology Vocational College, Harbin Heilongjiang 150025)

Abstract:Multithreading technology is a solution to concurrent processing problems in Java high-level programming language, which is widely used in software development with network communication function. This paper analyses the principle of communication between threads, introduces the principle of Java multi-threading technology to realize network communication, points out the effective way of Java multi-threading technology to realize thread security and synchronization control, and puts forward the improvement scheme of network communication system based on Java multi-threading technology.

Key words:Java Advanced Programming Language; Multithread Technology; Network Communication System

cept()方法,但由于该方法在服务器端口只执行了一次,只能与一个客户端进行通信,另外端口被占用也无法进行自有通信。这对这一问题改进的思路是,让服务器端Socket对象与各个客户端Socket之间建立虚拟线路。具体的改进位置如下:(1)创建用于监听线程的类ConnectSocket,该类在客户端访问服务器场景中生效,可以为每个客户端新建一个对应的服务器网络对象Socket,建立多对多的客户端连接后,生成并启动通信线程类ReadMessageThread(2)修改线程类ReadMessageThread,使得服务器端Socket对象成为通信线程的一个参数。

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