Un modello numerico di un ricevitore GNSS per la valutazione di strategie Anti-Jamming

Abstract

I Sistemi Globali di Navigazione Satellitare (GNSS) sono estremamente vulnerabili alle interferenze intenzionali a radiofrequenza (RFI). In presenza di un'intensa attività di jamming, è necessario adottare strategie anti-jamming per isolare ed eliminare attivamente le sorgenti di jammer ostili, preservando al contempo l'integrità e garantendo la ricezione senza distorsioni dei segnali utili provenienti dai satelliti. In questo contesto, la presente tesi si propone di sviluppare un modello digitale completo come strumento per valutare le strategie anti-jamming basate su algoritmi di null-steering spazialmente adattivi. Dopo un'analisi approfondita e l'implementazione di algoritmi allo stato dell'arte, la ricerca ha portato alla proposta di due nuovi paradigmi ibridi di elaborazione spaziale: Compressive-Covariance LCMV (C²-LCMV) e CMR+LMS. Le simulazioni effettuate in MATLAB e Simulink dimostrano che gli algoritmi proposti migliorano l'eliminazione del jammer e mantengono con successo il segnale satellitare senza distorsioni, generando attivamente nulli profondi e stabili in scenari con minacce multiple.

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) are critically vulnerable to intentional Radio Frequency Interference (RFI). Under dense jamming, anti-jamming strategies must be adopted to actively isolate and eliminate hostile jammer sources, while simultaneously preserving the integrity and ensuring the distortion-less reception of the useful signals originating from the satellites. In this context, this thesis aims to develop a comprehensive digital model as a tool to evaluate anti-jamming strategies based on spatially adaptive null-steering algorithms. After an in-depth analysis and implementation of state-of- the-art algorithms, the research has led to the proposal of two new hybrid spatial processing paradigms: Compressive-Covariance LCMV (C²-LCMV) and direct-reference CMR+LMS. Simulations performed in MATLAB and Simulink demonstrate that the proposed algorithms improve jammer rejection and successfully maintain distortion-less satellite lock by actively synthesizing deep and stable nulls against multi-threat scenarios.