北斗短报文抗干扰方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

本发明涉及全球卫星导航技术领域，尤其涉及一种北斗短报文抗干扰方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段包括5颗静止轨道卫星(分别定点于东经58.75度、80度、110.5度、140度和160度)和30颗非静止轨道卫星；地面段包括主控站、注人站和监测站等若干个地面站；用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。

其中，空间段的5颗静止轨道卫星具有RDSS短报文通信功能，该通信功能的覆盖范围是北纬5°-55°，东经7°-140°之间的地区，上大下小，最宽处在北纬35°左右。在此范围内，全天候为用户提供短报文通信服务，且无任何通信盲区。

北斗短报文使用的上行频率为1610-1626.5MHz，与机载GPS接收机L1频点频率(1575.42MHz)接近。二者在运行过程中，存在GPS接收机受到北斗短报文设备发射信号干扰的情况，造成GPS接收机在北斗短报文发射期间不可用。因此需要在GPS接收机中对北斗短报文发射信号进行抑制。目前GPS的抗干扰方法中多为解决抗空间电磁辐射噪声问题、抗欺诈问题等，并无针对北斗短报文发射信号干扰的方法。

发明内容

本发明提供一种北斗短报文抗干扰方法、装置、计算机设备及存储介质，用于抑制机载北斗短报文收发设备对机载GPS接收机的干扰。

本发明实施例提供一种北斗短报文抗干扰方法，所述方法包括：

获取GPS天线接收到的信号和北斗短报文天线发射的北斗短报文信号；

根据所述GPS天线接收到的信号和所述北斗短报文天线发射的北斗短报文信号计算补偿后的北斗短报文天线发射的信号；

通过所述补偿后的北斗短报文天线发射的信号对所述GPS天线接收到的信号进行北斗短报文干扰抑制，得到抗北斗短报文干扰的GPS信号

本发明实施例提供一种北斗短报文抗干扰装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取GPS天线接收到的信号和北斗短报文天线发射的北斗短报文信号；

计算模块，用于根据所述GPS天线接收到的信号和所述北斗短报文天线发射的北斗短报文信号计算补偿后的北斗短报文天线发射的信号；

补偿模块，用于通过所述补偿后的北斗短报文天线发射的信号对所述GPS天线接收到的信号进行北斗短报文干扰抑制，得到抗北斗短报文干扰的GPS信号。

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述北斗短报文抗干扰方法。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述北斗短报文抗干扰方法。

本发明提供的一种北斗短报文抗干扰方法、装置、计算机设备及存储介质，获取GPS天线接收到的信号和北斗短报文天线发射的北斗短报文信号；根据所述GPS天线接收到的信号和所述北斗短报文天线发射的北斗短报文信号计算补偿后的北斗短报文天线发射的信号；通过所述补偿后的北斗短报文天线发射的信号对所述GPS天线接收到的信号进行北斗短报文干扰抑制，得到抗北斗短报文干扰的GPS信号。从而可将GPS天线接收到短报文信号与短报文天线发射的信号进行对准，进而可以对GPS天线信号中的短报文干扰进行抑制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中北斗短报文抗干扰方法的流程图；

图2是本发明一实施例中北斗短报文抗干扰装置的原理框图；

图3是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供一种北斗短报文抗干扰方法，所述北斗短报文抗干扰方法包括如下步骤：

S10，获取GPS天线接收到的信号和北斗短报文天线发射的北斗短报文信号。

在本发明实施例中，机载GPS天线与机载北斗短报文天线均安装于机身背部，且二者之间的距离超过15m。其中，所述GPS天线接收到的信号表示为：

w

所述北斗短报文天线发射的北斗短报文信号表示为：

w

其中，n代表离散数字信号处理里面的信号序列号，v(n)为北斗短报文信号，u(n)为GPS导航卫星信号，β为幅度衰减因子，τ为时间延迟，e(n)包含噪声以及俯仰角小于10°的卫星信号。如果选用俯仰角过小的卫星，会使dop值过小，定位精度变低，所以一般不选择俯仰角小于10度的卫星。

S20，根据所述GPS天线接收到的信号和所述北斗短报文天线发射的北斗短报文信号计算补偿后的北斗短报文天线发射的信号。

由于北斗短报文发射的北斗短报文信号可由北斗短报文设备信息获得，因此可采用广义互相关法获取时间延迟估计值

得到时延的估计值

由于信号传播损耗，北斗短报文天线发射的信号和GPS天线接收到的信号在幅度上存在差异，因此需要根据所述延迟时间补偿后的北斗短报文信号和所述GPS天线接收到的信号计算幅度衰减因子估计值

具体的，所述幅度衰减因子估计值

令：

w

则上式可表示为：

求上式的最小二乘问题，可得幅度衰减因子估计值为：

S30，通过所述补偿后的北斗短报文天线发射的信号对所述GPS天线接收到的信号进行北斗短报文干扰抑制，得到抗北斗短报文干扰的GPS信号。

得到时延和幅度衰减因子的估计值后，即可对北斗短报文天线接收到的信号进行时延补偿和幅度补偿，然后从GPS天线接收到的信号中对消掉短报文信号干扰，同时保留有用的GPS卫星信号，达到抑制机载北斗短报文设备干扰的目的。对GPS天线接收到的信号进行对消干扰抑制，抑制后的信号为：

其中，

本发明实施例可以对消掉GPS天线接收到的北斗短报文信号，从而达到抑制机载北斗短报文收发设备对机载GPS接收机的干扰。在对GPS天线接收到的北斗短报文信号进行抑制时，可以保留有用的GPS导航卫星信号。且对GPS天线接收到的北斗短报文信号进行抑制时，可以对消掉在噪声之下的干扰信号拖尾。本发明实施例可在各种全球导航卫星系统中都能应用。

本发明提供的一种北斗短报文抗干扰方法，获取GPS天线接收到的信号和北斗短报文天线发射的北斗短报文信号；根据所述GPS天线接收到的信号和所述北斗短报文天线发射的北斗短报文信号计算补偿后的北斗短报文天线发射的信号；通过所述补偿后的北斗短报文天线发射的信号对所述GPS天线接收到的信号进行北斗短报文干扰抑制，得到抗北斗短报文干扰的GPS信号。从而可将GPS天线接收到短报文信号与短报文天线发射的信号进行对准，进而可以对GPS天线信号中的短报文干扰进行抑制。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

在一实施例中，提供一种北斗短报文抗干扰装置，该北斗短报文抗干扰装置与上述实施例中北斗短报文抗干扰方法一一对应。如图2所示，该北斗短报文抗干扰装置包括：获取模块10、计算模块20、补偿模块30。各功能模块详细说明如下：

获取模块10，用于获取GPS天线接收到的信号和北斗短报文天线发射的北斗短报文信号；

计算模块20，用于根据所述GPS天线接收到的信号和所述北斗短报文天线发射的北斗短报文信号计算补偿后的北斗短报文天线发射的信号；

补偿模块30，用于通过所述补偿后的北斗短报文天线发射的信号对所述GPS天线接收到的信号进行北斗短报文干扰抑制，得到抗北斗短报文干扰的GPS信号。

具体的，所述GPS天线接收到的信号表示为：

w

所述北斗短报文天线发射的北斗短报文信号表示为：

w

其中，v(n)为北斗短报文信号，u(n)为GPS导航卫星信号，β为幅度衰减因子，τ为时间延迟，e(n)包含噪声以及俯仰角小于10°的卫星信号。

所述获取模块10，还用于获取时间延迟估计值

根据所述时间延迟估计值

所述计算模块20，还用于根据所述延迟时间补偿后的北斗短报文信号和所述GPS天线接收到的信号计算幅度衰减因子估计值

具体的，所述补偿后的北斗短报文天线发射的信号为：

所述抗北斗短报文干扰的GPS信号为：

其中，

具体的，所述幅度衰减因子估计值

令：

w

则上式可表示为：

求上式的最小二乘问题，可得幅度衰减因子估计值为：

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过装置总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作装置、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作装置和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种北斗短报文抗干扰方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取GPS天线接收到的信号和北斗短报文天线发射的北斗短报文信号；

根据所述GPS天线接收到的信号和所述北斗短报文天线发射的北斗短报文信号计算补偿后的北斗短报文天线发射的信号；

通过所述补偿后的北斗短报文天线发射的信号对所述GPS天线接收到的信号进行北斗短报文干扰抑制，得到抗北斗短报文干扰的GPS信号。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取GPS天线接收到的信号和北斗短报文天线发射的北斗短报文信号；

根据所述GPS天线接收到的信号和所述北斗短报文天线发射的北斗短报文信号计算补偿后的北斗短报文天线发射的信号；

通过所述补偿后的北斗短报文天线发射的信号对所述GPS天线接收到的信号进行北斗短报文干扰抑制，得到抗北斗短报文干扰的GPS信号。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。