本文選題：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) + 欺騙式干擾��； 參考：《中國(guó)民航大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)具有高精度導(dǎo)航定位的優(yōu)勢(shì),在當(dāng)今社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。然而,由于GNSS信號(hào)到達(dá)用戶接收機(jī)時(shí)極其微弱,容易受到各類干擾的影響。其中,欺騙式干擾的功率遠(yuǎn)低于接收機(jī)噪聲水平且與真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)在時(shí)頻域都具有相同的格式,具有很強(qiáng)的隱蔽性,給衛(wèi)星導(dǎo)航帶來的危害性極大。因此,需要針對(duì)欺騙式干擾的特點(diǎn)利用新的方法對(duì)它進(jìn)行有效的抑制。在現(xiàn)有的欺騙式干擾抑制方法中,多天線技術(shù)可以利用接收信號(hào)的空間到達(dá)角信息把真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)和欺騙式干擾分開。然而,它的性能受陣元通道誤差和陣列孔徑的影響。因此,本文借鑒合成孔徑雷達(dá)的思想,考慮利用單個(gè)天線運(yùn)動(dòng)形成的合成陣列代替?zhèn)鹘y(tǒng)天線陣進(jìn)行欺騙式干擾的抑制。本論文從如下幾個(gè)方面對(duì)合成陣列抑制欺騙式干擾的方法進(jìn)行了研究:第一,分析了欺騙式干擾和合成陣列的產(chǎn)生機(jī)理,推導(dǎo)給出了合成陣列接收信號(hào)模型;第二,提出了數(shù)據(jù)域合成陣列欺騙式干擾抑制方案:在數(shù)據(jù)域合成陣列數(shù)據(jù)模型下,首先分別利用MUSIC算法和RELAX算法對(duì)多個(gè)欺騙式干擾源的來向進(jìn)行估計(jì),再設(shè)計(jì)自適應(yīng)權(quán)向量零陷干擾。在不考慮合成陣列位置誤差影響下,該算法與理想傳統(tǒng)陣列性能一致,較有通道誤差的傳統(tǒng)陣列性能更好,驗(yàn)證了合成陣列的優(yōu)勢(shì);第三,針對(duì)合成陣列虛擬陣元之間時(shí)間間隔不滿足整數(shù)倍擴(kuò)頻碼周期的情況,提出了利用參考天線的合成陣列欺騙式干擾抑制方案:首先將運(yùn)動(dòng)天線和靜態(tài)參考天線接收到數(shù)據(jù)做共軛點(diǎn)乘,得到新的觀測(cè)數(shù)據(jù),再利用實(shí)數(shù)RELAX算法進(jìn)行欺騙式干擾源來向估計(jì)與抑制。該算法不受虛擬陣元間隔時(shí)間限制,且具有更好的來向估計(jì)與干擾抑制能力;第四,針對(duì)形成合成陣列的軌道并非完全精確可控,即存在陣元位置誤差的情況,提出了軌跡誤差穩(wěn)健的合成陣列欺騙式干擾抑制方案:利用解重?cái)U(kuò)算法估計(jì)出每個(gè)偽隨機(jī)噪聲(Pseudo Random Noise,PRN)碼對(duì)應(yīng)的解重?cái)U(kuò)權(quán)矢量,利用欺騙式干擾PRN來自同一個(gè)方向的特點(diǎn),通過計(jì)算兩兩權(quán)矢量之間的相關(guān)性把欺騙式干擾從真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)中分離出來,并利用欺騙PRN的權(quán)矢量構(gòu)造正交投影矩陣,從而抑制掉欺騙式干擾。該算法不需要估計(jì)欺騙式干擾來向,對(duì)合成陣列陣元位置誤差不敏感。
[Abstract]:Global Navigation Satellite system (GNSS) has the advantage of high precision navigation and positioning, and has been more and more widely used in various fields of society today. However, the GNSS signal is very weak when it arrives at the user receiver, so it is vulnerable to various kinds of interference. Among them, the power of deceptive jamming is far lower than the receiver noise level and has the same format as the real satellite signal in time-frequency domain, and has strong concealment, which brings great harm to satellite navigation. Therefore, a new method should be used to suppress deception interference effectively. Among the existing deceptive jamming suppression methods, multi-antenna technology can separate the real satellite signal from the deception interference by using the spatial angle of arrival information of the received signal. However, its performance is affected by the channel error and the aperture of the array. Therefore, using the idea of synthetic Aperture Radar (SAR) for reference, we consider using the synthetic array formed by the motion of a single antenna instead of the traditional antenna array to suppress the deceptive interference. In this paper, the methods to suppress deceptive interference by synthetic array are studied from the following aspects: firstly, the mechanism of deception interference and synthetic array is analyzed, and the receiving signal model of synthetic array is derived. A deceptive interference suppression scheme based on data domain synthesis array is proposed. In the data domain synthesis array data model, the MUSIC algorithm and the RELAX algorithm are used to estimate the direction of multiple spoofed interference sources, respectively. Redesigning adaptive weight vector zero trapping interference. Without considering the position error of synthetic array, the performance of this algorithm is consistent with that of ideal traditional array, which is better than that of traditional array with channel error, which verifies the advantages of synthetic array. When the time interval between virtual array elements of synthetic array does not satisfy the period of spread spectrum code, A deceptive interference suppression scheme using a synthetic array of reference antennas is proposed. Firstly, the conjugate point multiplication of the received data from the moving antenna and the static reference antenna is performed to obtain the new observation data. Then the real RELAX algorithm is used for deceptive interference source estimation and suppression. The algorithm is not limited by the interval time of the virtual array elements, and has better ability of direction estimation and interference suppression. Fourthly, the orbit of the composite array is not completely accurate and controllable, that is, the position error of the array element exists. In this paper, a robust path error suppression scheme for synthetic array deceptive interference is proposed. The despreading weight vector corresponding to every pseudo Random Random PRN code is estimated by despreading algorithm, and the deceptive interference PRN comes from the same direction. The deceptive interference is separated from the real satellite signal by calculating the correlation between the two weight vectors, and the orthogonal projection matrix is constructed by using the weight vector of the deceptive PRN to suppress the deceptive interference. The algorithm does not need to estimate the deceptive interference and is insensitive to the position error of composite array elements.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN967.1

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本文編號(hào)：1938750