導(dǎo)航接收機(jī)抗窄帶干擾技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)
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更多相關(guān)文章: 導(dǎo)航接收機(jī) 干擾抑制 高斯牛頓算法 多級(jí)維納濾波算法 ZYNQ-7000
【摘要】:全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(英文全稱是Global Navigation Satellite System,簡(jiǎn)稱GNSS),是依靠先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)而建立發(fā)展起來的衛(wèi)星定位系統(tǒng),具有全能性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性等特點(diǎn),能夠?yàn)橛脩籼峁┚_的定位、測(cè)速和授時(shí)服務(wù),在軍事和民用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。因此,世界各國(guó)都在爭(zhēng)相發(fā)展自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),如美國(guó)的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)、歐盟的GALILEO系統(tǒng),以及中國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。由于衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)所處的工作環(huán)境日益復(fù)雜,而且衛(wèi)星信號(hào)容易受到有意或無意的干擾,衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的抗干擾能力成為其能否正常工作的關(guān)鍵問題。研究衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)抗干擾技術(shù),對(duì)于提高衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的工作性能及增強(qiáng)其在各種環(huán)境中的適用性具有重要意義。在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中,窄帶干擾是一個(gè)非常重要的問題,影響著整個(gè)系統(tǒng)的性能,若窄帶干擾信號(hào)總功率超過了系統(tǒng)的干擾容限,則系統(tǒng)性能會(huì)嚴(yán)重惡化甚至不能工作。本文針對(duì)導(dǎo)航接收機(jī)中的抗窄帶干擾技術(shù)進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了滿足指標(biāo)要求的基于FPGA的導(dǎo)航接收機(jī)系統(tǒng)窄帶干擾抑制技術(shù)。論文的主要工作如下:1、對(duì)導(dǎo)航接收機(jī)面對(duì)的干擾威脅及其干擾特性進(jìn)行了分析,建立了干擾信號(hào)模型,并對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的組成和特性進(jìn)行了分析。2、研究了基于時(shí)域和頻域?yàn)V波的導(dǎo)航接收機(jī)窄帶干擾抑制技術(shù)。在時(shí)域窄帶干擾抑制中,采用基于高斯牛頓算法的IIR陷波器以及基于LMS算法、RLS算法和MWF算法的自適應(yīng)橫向FIR濾波器,通過Matlab仿真驗(yàn)證了算法應(yīng)用于導(dǎo)航接收機(jī)干擾抑制可行性,同時(shí)分析、比較了算法的性能;在頻域窄帶干擾抑制中,給出了一種基于FFT變換的自適應(yīng)窄帶干擾抑制技術(shù),并完成算法的仿真、分析和驗(yàn)證。3、根據(jù)需求分析和指標(biāo)要求,給出了導(dǎo)航接收機(jī)干擾抑制系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)方案,以FPGA為核心進(jìn)行了技術(shù)實(shí)現(xiàn)。重點(diǎn)圍繞ZYNQ-7000芯片以及集成Microblaze軟核的信號(hào)處理功能進(jìn)行了設(shè)計(jì),完成了基于時(shí)域相關(guān)相減多級(jí)維納濾波算法的工程實(shí)現(xiàn)。最后,搭建了測(cè)試環(huán)境,對(duì)抗干擾系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,論文所設(shè)計(jì)的抗干擾系統(tǒng)能夠有效的抑制窄帶干擾,滿足了設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
【關(guān)鍵詞】:導(dǎo)航接收機(jī) 干擾抑制 高斯牛頓算法 多級(jí)維納濾波算法 ZYNQ-7000
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN965.5
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 符號(hào)對(duì)照表11-12
- 縮略語(yǔ)對(duì)照表12-15
- 第一章 緒論15-21
- 1.1 全球衛(wèi)星系統(tǒng)概述15-17
- 1.1.1 GPS系統(tǒng)16
- 1.1.2 GLONASS系統(tǒng)16-17
- 1.1.3 GALILEO系統(tǒng)17
- 1.1.4“北斗”系統(tǒng)17
- 1.2 課題研究目的及意義17-18
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
- 1.4 論文組成結(jié)構(gòu)19-21
- 第二章 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及干擾特性分析21-31
- 2.1 衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)基本結(jié)構(gòu)21-23
- 2.2 衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)簡(jiǎn)介23-28
- 2.2.1 導(dǎo)航信號(hào)的構(gòu)成23-24
- 2.2.2 擴(kuò)頻通信技術(shù)24-25
- 2.2.3 偽隨機(jī)碼的產(chǎn)生及其相關(guān)性25-28
- 2.3 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)干擾特性分析28-30
- 2.3.1 潛在無意的干擾28
- 2.3.2 人為的有意干擾28-29
- 2.3.3 干擾信號(hào)建模29-30
- 2.4 本章小結(jié)30-31
- 第三章 時(shí)域窄帶干擾抑制技術(shù)31-63
- 3.1 自適應(yīng)IIR濾波技術(shù)31-45
- 3.1.1 全通陷波器31-34
- 3.1.2 改進(jìn)的自適應(yīng)高斯牛頓算法34-40
- 3.1.3 仿真結(jié)果40-45
- 3.2 自適應(yīng)FIR濾波技術(shù)45-62
- 3.2.1 LMS算法46-49
- 3.2.2 RLS算法49-51
- 3.2.3 多級(jí)維納(MWF)濾波算法51-56
- 3.2.4 仿真結(jié)果56-62
- 3.3 本章小結(jié)62-63
- 第四章 變換域窄帶干擾抑制技術(shù)63-69
- 4.1 基于變換域的窄帶干擾抑制系統(tǒng)63-64
- 4.2 基于快速傅里葉變換的干擾抑制算法64-67
- 4.2.1 變換域干擾抑制原理64-66
- 4.2.2 自適應(yīng)門限濾波算法66-67
- 4.3 仿真結(jié)果67-68
- 4.4 本章小結(jié)68-69
- 第五章 硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)69-91
- 5.1 Vivado開發(fā)環(huán)境及芯片簡(jiǎn)介69-71
- 5.1.1 Vivado開發(fā)環(huán)境69
- 5.1.2 ZYNQ-7000平臺(tái)介紹69-71
- 5.2 基于ZYNQ-7000的平臺(tái)設(shè)計(jì)71-83
- 5.2.1 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)71-73
- 5.2.2 ZYNQ平臺(tái)搭建73-76
- 5.2.3 窄帶干擾抑制模塊設(shè)計(jì)76-83
- 5.3 工程測(cè)試83-89
- 5.3.1 窄帶干擾抑制模塊測(cè)試83-85
- 5.3.2 系統(tǒng)整體測(cè)試85-87
- 5.3.3 測(cè)試結(jié)果87-89
- 5.4 本章小結(jié)89-91
- 第六章 全文總結(jié)與展望91-93
- 6.1 全文總結(jié)91
- 6.2 未來展望91-93
- 參考文獻(xiàn)93-97
- 致謝97-99
- 作者簡(jiǎn)介99-100
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):782344
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