本文關鍵詞：導航接收機空時抗干擾算法的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：GNSS(Global Navigation Satellite System)即全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),是伴隨著現(xiàn)代科技不斷發(fā)展起來的一個衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。地面的接收機接收到衛(wèi)星的信號進行解算,實現(xiàn)定位授時等功能。GNSS已經在諸如軍事、農業(yè)、測繪、氣象等領域發(fā)揮出了巨大的作用。目前全球各個國家都將其視為一個重點發(fā)展領域,并將會對國計民生產生重大影響。隨著空間頻譜的日益復雜,導航接收機的抗干擾研究也逐漸成為科研的重點與熱點,其提高了接收機的穩(wěn)定性也拓展了應用范圍。論文的主要工作如下:1、本文以GPS系統(tǒng)為例,針對GPS系統(tǒng)的信號特點與干擾形式,建立了信號模型,分析了壓制式干擾的作用機理和影響范圍。2、重點介紹了基于天線陣列的空域自適應與空時自適應濾波,并通過Matlab建立模型,以功率倒置算法為基礎,分析了不同的陣型的優(yōu)缺點,并結合實際工程中尺寸、間距、互藕等問題,選取均勻圓陣為天線布陣形式;根據(jù)理論推論和仿真的結果得出,單純的空域算法僅能分辨干擾信號的來向,如果與導航信號來向相同,則抑制效果較差,由于空時的自由度較高,所以空時自適應的抗干擾效果要比空域自適應的好;然后分析了空時自適應抗干擾方法中陣元及延遲抽頭數(shù)的影響,并通過仿真推論出最合適的陣元和抽頭數(shù);研究了空時二維的降維算法以提高空時自適應算法效率,對比了STLMS和多級維納濾波算法在抗干擾性能上的差異,分析結果表明盡管STLMS的運算復雜度要小于多級維納濾波,但其需要的快拍數(shù)則明顯大于前者。3、基于FPGA+DSP的硬件信號平臺進行了工程實現(xiàn),以XC7K325T可編程芯片完成處理過程中的數(shù)據(jù)采集,下變頻,空時自適應濾波等處理過程,采用TMS320C6678計算濾波器的權系數(shù)。4、搭建了測試環(huán)境對系統(tǒng)使用窄帶干擾,寬帶干擾,寬帶掃頻干擾等類型,對干擾數(shù)量、多種類組合干擾、干擾的來向等不同干擾形式進行綜合測試,測試結果表明論文所設計的抗干擾系統(tǒng)及抗干擾算法能夠滿足設計指標要求。
【關鍵詞】：全球衛(wèi)星導航系統(tǒng) 抗干擾 空時自適應
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN965.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 符號對照表12-13
• 縮略語對照表13-17
• 第一章 緒論17-23
• 1.1 研究背景及意義17
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀17-22
• 1.2.1 全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)概況17-19
• 1.2.2 干擾與抗干擾的發(fā)展19-22
• 1.3 本文內容安排22-23
• 第二章 導航信號結構與干擾建模23-33
• 2.1 GPS信號23-27
• 2.1.1 GPS衛(wèi)星信號的組成23-25
• 2.1.2 偽隨機碼25-26
• 2.1.3 導航電文26-27
• 2.1.4 GPS信號的特性27
• 2.2 壓制式干擾建模27-29
• 2.3 干擾分析29-32
• 2.4 本章小結32-33
• 第三章 自適應抗干擾算法及性能仿真33-61
• 3.1 陣列信號處理模型33-38
• 3.2 空域自適應抗干擾算法與性能仿真38-45
• 3.2.1 自適應濾波最優(yōu)化準則38-40
• 3.2.2 自適應空域濾波40-43
• 3.2.3 自適應空域濾波仿真分析43-45
• 3.3 空時自適應算法與仿真45-60
• 3.3.1 空時二維自適應濾波器的結構45-47
• 3.3.2 空時自適應濾波仿真研究47-51
• 3.3.3 空時自適應的降維算法51-60
• 3.4 本章小結60-61
• 第四章 空時自適應抗干擾系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)61-87
• 4.1 空時抗干擾的整體框架61-63
• 4.2 抗干擾處理部分63-84
• 4.2.1 AD采樣模塊63-65
• 4.2.2 數(shù)字下變頻抽取濾波模塊65-73
• 4.2.3 FPGA與C6678的通信設計73-75
• 4.2.4 加權濾波部分75-77
• 4.2.5 DA數(shù)模轉換77-80
• 4.2.6 最優(yōu)權值的計算80-84
• 4.3 影響抗干擾性能的主要因素84-86
• 4.4 本章小結86-87
• 第五章 抗干擾系統(tǒng)的測試87-97
• 5.1 測試場景87-89
• 5.2 無干擾系統(tǒng)測試89-90
• 5.3 自適應抗干擾系統(tǒng)測試90-95
• 5.3.1 窄帶干擾測試90-91
• 5.3.2 寬帶干擾測試91-95
• 5.4 測試小結95-97
• 第六章 論文總結與展望97-99
• 6.1 全文總結及工作97
• 6.2 展望97-99
• 參考文獻99-103
• 致謝103-105
• 作者簡介105-106

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