還有一種主要的抗干擾策略是提高過程增益。GPS的擴頻信號通過解擴過程提供了一些固有的干擾保護,解擴過程將信號從20MHz的帶寬變到一個較窄的帶寬。信號功率隨著帶寬的減少而增大。所以對于最強的抗干擾特性來說,解擴過程使用的帶寬最窄。
究竟用多窄的帶寬在某種程度上取決于GPS接收機和動態環境中碼和載波跟蹤環路的設計。GPS接收機從衛星獲得一個信號,同時產生一個本地副本,將二者進行對比來導出距離和距離-速度測量值。跟蹤環路通過使信號間的差值(通過信號相關器測量)接近零來保持對衛星信號的鎖定。
一般而言,更大的抗干擾性能可以通過降低碼和載波跟蹤環路的帶寬來獲得。遺憾的是,窄的跟蹤環帶寬將導致響應時間延長。如果一個車輛有很大的加速度,窄帶寬跟蹤環路就無法跟蹤上。如果跟蹤閉環帶寬增大,就會對大的加速度有更快的響應,但它不能有效地濾掉噪聲。
一種解決辦法是通過提供車輛的加速信息和被跟蹤衛星的運動信息來輔助跟蹤環路。這方面的信息可以通過慣性導航系統和GPS衛星歷書來提供。有了這些信息,接收機的跟蹤環路就可以預見到沿著視距方向的衛星動態,并用一個窄帶寬濾波器來處理信號相關器的輸出。如果輔助信息很準確,那么跟蹤環路的帶寬就可以比較窄,因為它只需要跟蹤輔助信息的誤差,而不是天線的絕對運動。
這個有窄帶寬的輔助跟蹤環提供了更高的過程增益和更多的抗干擾保護,但它仍不能應對一個很強的,且很接近GPS導航信號的干擾(見圖)。輔助跟蹤環路的這點局限性在實際情況下更為突出,因為在實際執行時輔助信息將包含許多誤差。
提高處理增益以實現抗干擾
在功率反演陣列天線中,獨立的組成單元以一定的幾何形狀排列,相互之間的間距為GPS載波的半波長,這種排列對于所需信號弱、干擾強的應用場合是非常有用的。
最明顯的誤差有兩個來源:輔助數據接口的不完善,以及輔助傳感器和GPS天線之間運動的不連續性。第一個誤差源,來自數據接口,是因為傳統的接收機旨在利用主機上的一切慣性測量裝置。慣性測量裝置(IMU)是支持飛機或導彈上的慣性導航系統的一套陀螺儀和加速度計。GPS接收機和主機通過一個異步串行總線進行通信,GPS接收機的設計者通常不接受沒有以某種方式降權的IMU數據。這種降權處理可以限制帶寬減少到理論水平,因此限制了抗干擾特性。
第二個誤差源,來自傳動設備補償,在GPS天線沒有IMU的情況下是不可避免的。不幸的是,許多因素,如車輛的姿態,車輛的旋轉,以及車輛體的彎曲,都限制了傳動設備補償,甚至當IMU和接收機在同一個盒子里也是這樣。因此,跟蹤環路的帶寬必須足夠寬,來保持對GPS衛星信號的鎖定,雖然這限制了抗干擾特性。