本實用新型實施例涉及電子器件技術領域，尤其涉及一種GPS系統(tǒng)的干擾抑制裝置。
背景技術：
GPS的擴頻特性使得全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)系統(tǒng)具有一定的抗干擾能力，但是當干擾信號的功率超過GPS系統(tǒng)的抗干擾容限時，則會對GPS系統(tǒng)接收機的性能造成影響。目前民用GPS接收機得到了廣泛應用，但是窄帶干擾信號對民用GPS接收機的捕獲性能影響較大。尤其是連續(xù)波干擾，例如，單音干擾，因此，研究單音干擾下GPS接收機的抗干擾裝置具有重要意義。
目前，對抗干擾算法的研究主要通過空域抗干擾算法或者時域抗干擾算法等。由于空域抗干擾算法中需要借助陣列天線對各種類型的干擾進行抑制，因此，這樣便使得采用空域抗干擾算法時導致硬件成本過高。時域抗干擾算法目前研究的熱點主要有遞歸神經算法、小波變換以及自適應濾波等等，但是都需要進行統(tǒng)計特性的分析，這樣便導致計算量較大，計算復雜度較高。
技術實現要素：
本申請?zhí)峁┮环NGPS系統(tǒng)的干擾抑制裝置，用以提供一種成本低，且對單音干擾具有更好抑制能力的裝置。
為達到上述目的，本申請采用如下技術方案：
第一方面，本實用新型實施例提供一種GPS系統(tǒng)的干擾抑制裝置，包括：接收機，用于接收第一信號，第一信號包括接收機的GPS信號以及干擾信號；分析模塊，用于對所述第一信號進行時頻分析，以變換到時頻域，確定所述第一信號包括的至少一個頻點中每個頻點的幅度，所述至少一個頻點中每個頻點為一個頻率的標識；確定模塊，用于根據每個頻點的幅度，確定所述第一信號中待剔除的頻點；所述待剔除的頻點為所述第一信號的頻點中幅度大于干擾檢測門限值的頻點；濾波器，用于將所述待剔除的頻點剔除，以剔除所述第一信號中待剔除的頻點對應的干擾信號。
本實用新型實施例提供一種GPS系統(tǒng)的干擾抑制裝置，通過分析模塊對第一信號進行時頻分析，以檢測干擾信號包括的至少一個頻點中每個頻點對應的幅度；并通過確定干擾信號中待剔除的頻點；待剔除的頻點為干擾信號的頻點中大于干擾檢測門限值的頻點；最終利用濾波器，將待剔除的頻點剔除，以剔除第一信號中待剔除的頻點對應的干擾信號，這樣能夠更好的抑制單音干擾信號，這時因為隨著多普勒頻移的增大，單音干擾對多普勒頻移擴展的頻譜越寬，使得單音干擾在載頻處的功率譜密度降低，對系統(tǒng)影響較小。從干擾的角度考慮，多普勒頻移越小，對系統(tǒng)造成的干擾效果越強；但是從抗干擾的角度出發(fā)，多普勒頻移越大越好，當多普勒頻移達到一定數值時，則可以忽略時變單音干擾對系統(tǒng)的影響。
結合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，確定模塊具體用于：將至少一個頻點中每個頻點對應的幅度與干擾檢測門限值進行比較；將至少一個頻點中頻點對應的幅度大于干擾檢測門限值的頻點確定為待剔除的頻點。
結合第一方面或第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第二種可能的實現方式中，分析模塊具體用于：將第一信號采用短時傅里葉變換表示，以變換到時頻域，確定所述第一信號包括的至少一個頻點中每個頻點的幅度。
結合第一方面至第一方面的第二種可能的實現方式中任意一種可能的實現方式，在第一方面的第三種可能的實現方式中，干擾信號包括高斯色噪聲信號以及具有時變特性的單音干擾信號。
結合第一方面至第一方面的第三種可能的實現方式中任意一種可能的實現方式，在第一方面的第四種可能的實現方式中，干擾檢測門限值為短時傅里葉變換最大幅值的二分之一。
結合第一方面至第一方面的第四種可能的實現方式中任意一種可能的實現方式，在第一方面的第五種可能的實現方式中，濾波器采用二階自適應格型IIR陷波濾波器。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例提供的一種GPS系統(tǒng)的干擾抑制裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行詳細地描述。
如圖1所示，本實用新型實施例提供的一種GPS系統(tǒng)的干擾抑制裝置，包括：
接收機101、用于接收第一信號，該第一信號包括接收機的GPS信號以及干擾信號。
分析模塊102，用于對第一信號進行時頻分析，以檢測干擾信號包括的至少一個頻點中每個頻點對應的幅度。
確定模塊103，用于確定干擾信號中待剔除的頻點；待剔除的頻點為干擾信號的頻點中大于干擾檢測門限值的頻點。
濾波器104，用于將待剔除的頻點剔除，以剔除第一信號中待剔除的頻點對應的干擾信號。
本實用新型實施例提供一種GPS系統(tǒng)的干擾抑制裝置，通過分析模塊對第一信號進行時頻分析，以檢測干擾信號包括的至少一個頻點，至少一個頻點中每個頻點為一個頻率的標識，一個干擾信號的頻率與干擾信號的幅度對應；并通過確定干擾信號中待剔除的頻點；待剔除的頻點為干擾信號的頻點中大于干擾檢測門限值的頻點；最終利用濾波器，將待剔除的頻點剔除，以剔除第一信號中待剔除的頻點對應的干擾信號，這樣能夠更好的抑制單音干擾信號，這時因為隨著多普勒頻移的增大，單音干擾對多普勒頻移擴展的頻譜越寬，使得單音干擾在載頻處的功率譜密度降低，對系統(tǒng)影響較小。從干擾的角度考慮，多普勒頻移越小，對系統(tǒng)造成的干擾效果越強；但是從抗干擾的角度出發(fā)，多普勒頻移越大越好，當多普勒頻移達到一定數值時，則可以忽略單音干擾對系統(tǒng)的影響。
可選的，本實用新型實施例中的干擾信號包括高斯色噪聲信號以及具有時變特性的單音干擾信號。
可選的，本實用新型實施例中的分析模塊102具體用于：
將第一信號采用短時傅里葉變換表示，以變換到時頻域，確定第一信號包括的至少一個頻點中每個頻點的幅度。
具體的，可以采用以下公式將第一信號表示：
X(m,k)＝∑nw(m-n)r(n)e-j2πn/N，其中，X(m,k)表示為第一信號的短時傅里葉變換，k表示頻率采樣點，N為總的頻率采樣點數，W為分析窗。
由于分析窗的長度選擇對信號的時頻分辨率具有很大的影響。長的分析窗具有良好的頻譜分辨率。
可選的，本實用新型實施例中的分析窗采用高斯窗，分析窗的長度為128。
具體的，高斯窗的表達式為w(n)＝Aexp(-cn2/2)，其中，為幅度，c＝1/δ，δ表示高斯信號在3dB寬度，即時域分辨率的大小。
可選的，本實用新型實施例中的確定模塊103具體可以通過以下方式實現：
確定至少一個頻點中每個頻點對應的幅度；將至少一個頻點中每個頻點對應的幅度與干擾檢測門限值進行比較；以及將至少一個頻點中頻點對應的幅度大于干擾檢測門限值的頻點確定為待剔除的頻點。
在抗干擾的過程中，干擾檢測門限值的選取至關重要，干擾檢測門限值設置的好壞能夠影響過濾掉干擾信號的頻點。好的干擾檢測門限值能夠避免濾除掉未受干擾的GPS信號且能夠最大限度的過濾掉干擾的頻點。干擾的檢測通過將時頻分布的數值進行比較。
優(yōu)選的，本實用新型實施例中的干擾檢測門限值為短時傅里葉變換最大幅值的二分之一。這樣設置干擾檢測門限值可以使得干擾抑制裝置容易實現且計算復雜度較低。
可選的，本實用新型實施例中的濾波器采用二階自適應格型IIR陷波濾波器。陷波濾波器的Z域轉移函數可以為：
決定-3dB帶寬B和陷波頻率的兩個參數表示為：
β＝cos(ωJ) ωJ∈[o，π]
其中，ωJ＝2π×fJ/fs
wj為檢測到需要被陷波濾波器過濾的頻點，隨著時頻分辨率的提高需要更窄的陷波濾波器去濾除干擾，因此本實用新型實施例中的α取值為0.996。這樣能夠最大程度的降低GPS信號的損失。
以上所述，僅為本申請的具體實施方式，但本申請的保護范圍并不局限于此，任何在本申請揭露的技術范圍內的變化或替換，都應涵蓋在本申請的保護范圍之內。因此，本申請的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。