北斗导航系统是继美国GPS系统之后,全球第二个成熟的卫星导航系统。它对于国防安全和民用领域都具有重要的意义。然而,卫星信号很容易受到干扰,特别是对于公共频率的卫星信号更是如此。因此,北斗卫星导航系统的抗干扰性能成为了研究的重点。本文详细介绍了北京东方联星科技有限公司自主研发的“OTrack-AJ”北斗抗干扰芯片,以及该芯片的应用技术和研究。
在卫星导航接收机中,抗干扰技术是确保系统可靠性的关键技术之一。随着卫星导航技术的发展,对导航接收机在高动态环境下的性能要求越来越高,尤其是在军事领域。美国GPS系统在军事上的应用经验表明,高精度、快速响应和强抗干扰能力是现代战争中卫星导航系统的关键需求。
北斗系统正式运行后,北斗用户终端的芯片化为武器系统提供了高性能的导航定位、测速和授时手段。然而,由于北斗卫星信号的特性,包括频率和调制方式的公开以及信号功率较弱,使得北斗信号很容易被干扰。理论和实验结果表明,即使是功率较小的干扰机也能够对北斗用户终端产生较大的干扰范围。因此,发展高性能的北斗抗干扰技术显得尤为重要。
文章中提到的“OTrack-AJ”北斗抗干扰芯片,正是在这种背景下应运而生。该芯片在抗干扰能力、功耗和尺寸等关键指标上均达到了国际先进水平。芯片采用了数字抗干扰处理技术,这是一种基于模拟抗干扰技术原理并引入数字信号处理方法的新技术。这种技术的核心在于利用数字处理方法,通过调节各个天线的幅度和相位,在干扰信号方向形成零陷。举例来说,一个两阵元天线阵列,两个传感器(天线)的间距为信号半波长,可以用来形成波束和进行自适应干扰抵消。
该技术原理利用了信号波程差和相应的相位差,通过算法优化和调整,实现对干扰信号的抑制。为了达到最佳效果,天线间距通常设定为信号波长的一半(λ/2),这样能够确保在自适应干扰抵消过程中形成最优的零陷效果。这样的处理不仅提高了信号接收的质量,也增强了接收机在复杂电磁环境中的生存能力。
文章通过介绍“OTrack-AJ”芯片,不仅展示了北斗抗干扰技术的最新进展,同时也反映了北斗卫星导航技术在抗干扰性能上的发展趋势。这些发展对于我国北斗系统的安全运用和普及推广具有重要的指导意义,尤其是在国防和民用领域,例如航海、航空、航天和导航定位等多个方面。
此外,文章的作者马文佳是从事卫星导航芯片设计、抗干扰处理方面的工程师。他不仅在文章中介绍了“OTrack-AJ”芯片及其应用案例,还对当前国内外抗干扰技术的发展趋势进行了分析。这些分析为北斗系统的用户提供了宝贵的参考,也为北斗系统的进一步发展指明了方向。