【摘要】：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)已經(jīng)逐步發(fā)展成為具有全球性、實(shí)時(shí)性和全天候的高精度導(dǎo)航系統(tǒng),在軍事和民用領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。由于GNSS信號(hào)很容易受到有意或無意的干擾,用戶接收機(jī)的抗干擾能力已成為導(dǎo)航系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵問題�？沼蚩垢蓴_技術(shù)對(duì)天線指向和各個(gè)信號(hào)的來波方向等信號(hào)的先驗(yàn)信息都有較高的要求,使得空域抗干擾技術(shù)存在很大的局限性。針對(duì)這個(gè)問題,本文在未知GNSS信號(hào)的先驗(yàn)信息及傳輸通道的情況下,通過盲源分離技術(shù)將GNSS信號(hào)和干擾信號(hào)分離實(shí)現(xiàn)抗干擾。本文主要研究內(nèi)容如下:1.根據(jù)GNSS信號(hào)和干擾信號(hào)的特點(diǎn),研究了GNSS信號(hào)自抗能力及干擾信號(hào)對(duì)GNSS信號(hào)的影響。仿真表明,干擾信號(hào)對(duì)GNSS信號(hào)捕獲影響非常大,消除干擾信號(hào)對(duì)GNSS信號(hào)捕獲影響具有重要意義。2.針對(duì)傳統(tǒng)定點(diǎn)分離算法對(duì)初始矩陣值敏感問題,通過引入下降因子改進(jìn)了傳統(tǒng)定點(diǎn)分離算法。仿真結(jié)果表明,本文分離算法迭代過程更平滑穩(wěn)定,分離后的GNSS信號(hào)更接近原GNSS信號(hào),說明分離算法能將GNSS信號(hào)與干擾信號(hào)分離實(shí)現(xiàn)抗干擾。3.目前分離算法都是針對(duì)無噪信號(hào)分離過程,但是GNSS信號(hào)傳輸?shù)恼鎸?shí)環(huán)境噪聲的影響是不可避免的。文中分析了噪聲對(duì)分離效果產(chǎn)生的影響,提出了去噪偏差消除分離算法。仿真結(jié)果表明,隨著信噪比的降低,噪聲對(duì)分離信號(hào)存在嚴(yán)重的影響。通過去噪偏差消除分離算法,分離后的GNSS信號(hào)相似度更高,PI值更小,相比傳統(tǒng)無噪分離算法,文中分離算法效果明顯提高。4.文中詳細(xì)研究了分離信號(hào)的歧義性,研究表明以最小失真法為標(biāo)準(zhǔn)的分離算法能夠更好的消除幅度歧義性,通過分離信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)GNSS信號(hào)更接近原GNSS信號(hào)。針對(duì)傳統(tǒng)Murata算法存在的問題,文中提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法,研究表明本文分離抗干擾算法獲得的相似系數(shù)更接近1,均方誤差更小,說明本文的分離抗干擾算法效果更優(yōu)。5.借助MATLAB GUI工具,完成了GNSS分離抗干擾軟件仿真平臺(tái)設(shè)計(jì),通過仿真驗(yàn)證了本文算法的分離效果和抗干擾性能,為后續(xù)相關(guān)研究提供可視化軟件仿真平臺(tái)和驗(yàn)證分析方法。
[Abstract]:Global Navigation Satellite system (GNSS) has been gradually developed into a global, real-time and all-weather high-precision navigation system, which has been widely used in military and civilian fields. Because the GNSS signal is vulnerable to intentional or unintentional interference, the anti-jamming ability of the user receiver has become a key problem in the normal operation of the navigation system. The spatial anti-jamming technology has a high requirement for the prior information of the antenna pointing and the direction of the incoming wave of each signal, which makes the anti-jamming technology in the airspace have great limitations. In order to solve this problem, in the case of unknown prior information of GNSS signal and transmission channel, the blind source separation technique is used to separate GNSS signal and interference signal to achieve anti-jamming. The main contents of this paper are as follows: 1. According to the characteristics of GNSS signal and interference signal, the self-reactance of GNSS signal and the influence of interference signal on GNSS signal are studied. Simulation results show that the interference signal has a great influence on GNSS signal acquisition, and it is of great significance to eliminate the interference signal influence on GNSS signal capture. 2. Aiming at the sensitivity of the traditional fixed-point separation algorithm to the initial matrix value, the traditional fixed-point separation algorithm is improved by introducing the descent factor. The simulation results show that the iterative process of the separation algorithm is smoother and stable, and the separated GNSS signal is closer to the original GNSS signal, which indicates that the separation algorithm can separate the GNSS signal from the interference signal to achieve anti-jamming. At present, the separation algorithms are aimed at the noiseless signal separation process, but the impact of the real environment noise of GNSS signal transmission is inevitable. This paper analyzes the effect of noise on the separation effect, and proposes a de-noising deviation elimination separation algorithm. The simulation results show that the noise has a serious effect on the separation signal with the decrease of SNR. By eliminating the noise deviation, the GNSS signal after separation has higher similarity and smaller PI value. Compared with the traditional noise-free separation algorithm, the effect of the separation algorithm in this paper is obviously improved. 4. In this paper, the ambiguity of the separated signal is studied in detail. It is shown that the separation algorithm based on the minimum distortion method can eliminate the ambiguity of amplitude better, and recover the GNSS signal by separating the signal more close to the original GNSS signal. Aiming at the problems of the traditional Murata algorithm, this paper puts forward the corresponding improved method. The research shows that the similarity coefficient and the mean square error obtained by the proposed algorithm are closer to 1 and the mean square error is smaller, which indicates that the effect of the proposed algorithm is better than that of the traditional one. 5. With the help of MATLAB GUI tools, the design of GNSS separation and anti-jamming software simulation platform is completed. The separation effect and anti-interference performance of this algorithm are verified by simulation. The visual software simulation platform and the verification and analysis method are provided for the subsequent related research.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN967.1

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5 張U，

本文編號(hào)：2349178