本实用新型实施例涉及电子器件技术领域，尤其涉及一种GPS系统的干扰抑制装置。
背景技术：
GPS的扩频特性使得全球定位系统(Global Positioning System，GPS)系统具有一定的抗干扰能力，但是当干扰信号的功率超过GPS系统的抗干扰容限时，则会对GPS系统接收机的性能造成影响。目前民用GPS接收机得到了广泛应用，但是窄带干扰信号对民用GPS接收机的捕获性能影响较大。尤其是连续波干扰，例如，单音干扰，因此，研究单音干扰下GPS接收机的抗干扰装置具有重要意义。
目前，对抗干扰算法的研究主要通过空域抗干扰算法或者时域抗干扰算法等。由于空域抗干扰算法中需要借助阵列天线对各种类型的干扰进行抑制，因此，这样便使得采用空域抗干扰算法时导致硬件成本过高。时域抗干扰算法目前研究的热点主要有递归神经算法、小波变换以及自适应滤波等等，但是都需要进行统计特性的分析，这样便导致计算量较大，计算复杂度较高。
技术实现要素：
本申请提供一种GPS系统的干扰抑制装置，用以提供一种成本低，且对单音干扰具有更好抑制能力的装置。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，本实用新型实施例提供一种GPS系统的干扰抑制装置，包括：接收机，用于接收第一信号，第一信号包括接收机的GPS信号以及干扰信号；分析模块，用于对所述第一信号进行时频分析，以变换到时频域，确定所述第一信号包括的至少一个频点中每个频点的幅度，所述至少一个频点中每个频点为一个频率的标识；确定模块，用于根据每个频点的幅度，确定所述第一信号中待剔除的频点；所述待剔除的频点为所述第一信号的频点中幅度大于干扰检测门限值的频点；滤波器，用于将所述待剔除的频点剔除，以剔除所述第一信号中待剔除的频点对应的干扰信号。
本实用新型实施例提供一种GPS系统的干扰抑制装置，通过分析模块对第一信号进行时频分析，以检测干扰信号包括的至少一个频点中每个频点对应的幅度；并通过确定干扰信号中待剔除的频点；待剔除的频点为干扰信号的频点中大于干扰检测门限值的频点；最终利用滤波器，将待剔除的频点剔除，以剔除第一信号中待剔除的频点对应的干扰信号，这样能够更好的抑制单音干扰信号，这时因为随着多普勒频移的增大，单音干扰对多普勒频移扩展的频谱越宽，使得单音干扰在载频处的功率谱密度降低，对系统影响较小。从干扰的角度考虑，多普勒频移越小，对系统造成的干扰效果越强；但是从抗干扰的角度出发，多普勒频移越大越好，当多普勒频移达到一定数值时，则可以忽略时变单音干扰对系统的影响。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，确定模块具体用于：将至少一个频点中每个频点对应的幅度与干扰检测门限值进行比较；将至少一个频点中频点对应的幅度大于干扰检测门限值的频点确定为待剔除的频点。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，分析模块具体用于：将第一信号采用短时傅里叶变换表示，以变换到时频域，确定所述第一信号包括的至少一个频点中每个频点的幅度。
结合第一方面至第一方面的第二种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，干扰信号包括高斯色噪声信号以及具有时变特性的单音干扰信号。
结合第一方面至第一方面的第三种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，干扰检测门限值为短时傅里叶变换最大幅值的二分之一。
结合第一方面至第一方面的第四种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，滤波器采用二阶自适应格型IIR陷波滤波器。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种GPS系统的干扰抑制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细地描述。
如图1所示，本实用新型实施例提供的一种GPS系统的干扰抑制装置，包括：
接收机101、用于接收第一信号，该第一信号包括接收机的GPS信号以及干扰信号。
分析模块102，用于对第一信号进行时频分析，以检测干扰信号包括的至少一个频点中每个频点对应的幅度。
确定模块103，用于确定干扰信号中待剔除的频点；待剔除的频点为干扰信号的频点中大于干扰检测门限值的频点。
滤波器104，用于将待剔除的频点剔除，以剔除第一信号中待剔除的频点对应的干扰信号。
本实用新型实施例提供一种GPS系统的干扰抑制装置，通过分析模块对第一信号进行时频分析，以检测干扰信号包括的至少一个频点，至少一个频点中每个频点为一个频率的标识，一个干扰信号的频率与干扰信号的幅度对应；并通过确定干扰信号中待剔除的频点；待剔除的频点为干扰信号的频点中大于干扰检测门限值的频点；最终利用滤波器，将待剔除的频点剔除，以剔除第一信号中待剔除的频点对应的干扰信号，这样能够更好的抑制单音干扰信号，这时因为随着多普勒频移的增大，单音干扰对多普勒频移扩展的频谱越宽，使得单音干扰在载频处的功率谱密度降低，对系统影响较小。从干扰的角度考虑，多普勒频移越小，对系统造成的干扰效果越强；但是从抗干扰的角度出发，多普勒频移越大越好，当多普勒频移达到一定数值时，则可以忽略单音干扰对系统的影响。
可选的，本实用新型实施例中的干扰信号包括高斯色噪声信号以及具有时变特性的单音干扰信号。
可选的，本实用新型实施例中的分析模块102具体用于：
将第一信号采用短时傅里叶变换表示，以变换到时频域，确定第一信号包括的至少一个频点中每个频点的幅度。
具体的，可以采用以下公式将第一信号表示：
X(m,k)＝∑nw(m-n)r(n)e-j2πn/N，其中，X(m,k)表示为第一信号的短时傅里叶变换，k表示频率采样点，N为总的频率采样点数，W为分析窗。
由于分析窗的长度选择对信号的时频分辨率具有很大的影响。长的分析窗具有良好的频谱分辨率。
可选的，本实用新型实施例中的分析窗采用高斯窗，分析窗的长度为128。
具体的，高斯窗的表达式为w(n)＝Aexp(-cn2/2)，其中，为幅度，c＝1/δ，δ表示高斯信号在3dB宽度，即时域分辨率的大小。
可选的，本实用新型实施例中的确定模块103具体可以通过以下方式实现：
确定至少一个频点中每个频点对应的幅度；将至少一个频点中每个频点对应的幅度与干扰检测门限值进行比较；以及将至少一个频点中频点对应的幅度大于干扰检测门限值的频点确定为待剔除的频点。
在抗干扰的过程中，干扰检测门限值的选取至关重要，干扰检测门限值设置的好坏能够影响过滤掉干扰信号的频点。好的干扰检测门限值能够避免滤除掉未受干扰的GPS信号且能够最大限度的过滤掉干扰的频点。干扰的检测通过将时频分布的数值进行比较。
优选的，本实用新型实施例中的干扰检测门限值为短时傅里叶变换最大幅值的二分之一。这样设置干扰检测门限值可以使得干扰抑制装置容易实现且计算复杂度较低。
可选的，本实用新型实施例中的滤波器采用二阶自适应格型IIR陷波滤波器。陷波滤波器的Z域转移函数可以为：
决定-3dB带宽B和陷波频率的两个参数表示为：
β＝cos(ωJ) ωJ∈[o，π]
其中，ωJ＝2π×fJ/fs
wj为检测到需要被陷波滤波器过滤的频点，随着时频分辨率的提高需要更窄的陷波滤波器去滤除干扰，因此本实用新型实施例中的α取值为0.996。这样能够最大程度的降低GPS信号的损失。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。