應(yīng)用見解

如何通過高級(jí)干擾緩解有效對(duì)抗 GPS 干擾

無線電干擾無處不在。GSM、LTE、FM 廣播無線電、VHF/UHF 通信、Wi-Fi、衛(wèi)星電話和 GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，俗稱 GPS）信號(hào)都在本已擁擠的無線電頻譜上爭奪有限的空間。

GNSS 信號(hào)的弱點(diǎn)使其非常容易受到射頻干擾，這會(huì)直接影響測(cè)量的質(zhì)量和定位的可靠性。即使是受法律保護(hù)供軍事和民用無線電導(dǎo)航使用的 GNSS 頻率也不能幸免。

這些干擾通常非常微弱，您的 GNSS 接收器能夠從 GNSS 信號(hào)中提取必要的數(shù)據(jù)。然而，在很多情況下，干擾效果更為明顯。

例如，用于協(xié)助飛機(jī)導(dǎo)航和著陸的無線電導(dǎo)航與 GNSS 信號(hào)頻段之一共享無線電頻譜。L5頻段的中心頻率為1176.45 MHz，由距離測(cè)量設(shè)備（DME）和戰(zhàn)術(shù)空中導(dǎo)航（TACAN）共享。這些無線電信標(biāo)部署在機(jī)場(chǎng)周圍區(qū)域，發(fā)射高功率無線電脈沖，可能會(huì)干擾試圖在該頻段使用 GPS 和伽利略信號(hào)的 GNSS 接收器。

在 Septentrio，我們?cè)谠O(shè)備設(shè)計(jì)過程中對(duì)干擾給予了相當(dāng)多的關(guān)注。多年來，我們與客戶合作解決實(shí)際問題，開發(fā)了高級(jí)干擾抑制(AIM+)。這些算法可以抵消干擾的影響。AIM+ 是所有Septentrio 接收器（包括我們的參考接收器）的標(biāo)準(zhǔn)功能。

AIM+ 最大限度地減少連續(xù)波 (CW) 和窄帶干擾對(duì)接收器性能的影響。在識(shí)別階段，自適應(yīng)陷波濾波器連續(xù)掃描輸入信號(hào)是否存在干擾。每當(dāng)檢測(cè)到干擾源時(shí)，都會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理，從而抑制干擾源。

AIM+ 的一個(gè)關(guān)鍵要素是一組自適應(yīng)陷波濾波器，用于瞄準(zhǔn)并消除對(duì)接收機(jī)性能的窄帶干擾。

自適應(yīng)陷波濾波器的概念圖如下所示。

請(qǐng)注意，AIM+可以結(jié)合一個(gè)或多個(gè)自適應(yīng)陷波濾波器，具體取決于接收器類型。自適應(yīng)陷波濾波器的核心是中心頻率可調(diào)的數(shù)字帶通濾波器。當(dāng)檢測(cè)到干擾源時(shí)，軟件控制的開關(guān)（參見上圖）將過濾后的信號(hào)路由到信號(hào)處理引擎的其余部分（抑制級(jí)），而不是輸入信號(hào)。在抑制階段，濾波器帶寬變窄，其中心頻率被微調(diào)。陷波濾波器的安裝過程（包括其帶寬和中心頻率的微調(diào)）是完全自動(dòng)化的。如果需要，也可以由用戶控制手動(dòng)操作。

Septentrio 憑借其先進(jìn)且行業(yè)領(lǐng)先的干擾抑制技術(shù)贏得了許多招標(biāo)。它已成為 UNAVCO 的“首選參考站供應(yīng)商”。在與競爭對(duì)手一起對(duì)PolaRx 系列進(jìn)行商業(yè)測(cè)試時(shí)，UNAVCO 提到：

“用于減輕干擾的陷波濾波器的配置已有詳細(xì)記錄，并且濾波器的效果在控制軟件中可見。頻譜視圖功能可以幫助用戶快速識(shí)別射頻噪聲源并使用內(nèi)置緩解工具來緩解“。

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