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《南京理工大学》 2006年
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GPS接收机抗干扰若干关键技术研究

王李军  
【摘要】:未来战争的形态将是高科技的“数字化战争”,而先进的导航定位技术是“数字化战争”的重要保证。作为一种通用的定位系统,GPS具有许多其它导航设备无可比拟的优越性,人们对其重视程度也日益提高。因此,不仅要研究GPS的干扰技术,使对方的先进设备不能发挥作用,而且也要重点研究先进的抗干扰设备,以适应现代化信息战的需要,这对现代化武器性能的提高、乃至整体战斗力的增强都将有非常重要的意义。 本文着重研究了GPS接收机的若干抗干扰技术,并对其进行了详细地分析和讨论;同时研制了一套GPS干扰抗干扰仿真实验系统,为GPS接收系统的对抗研究提供实验平台。本文的研究成果对通信对抗、雷达对抗以及引信对抗都有重要的参考价值。本文的主要工作包括一下几个方面的内容: (1) 建立了基于软件无线电设计思想的GPS接收机抗干扰接收系统模型,定性分析了常见干扰信号(包括连续波、AM-FM干扰、扩频信号以及噪声)对GPS接收机输出误码率的影响。 (2) 详细分析了子空间投影技术抑制GPS信号中AM-FM干扰信号的可行性和有效性,并详细推导了子空间投影技术在AM-FM干扰参数存在估计误差时的输出SINR性能。提出了基于时频分析和子空间投影技术相结合的GPS抗干扰设计方案,并分析了它的抗干扰性能。 (3) 将自适应波束形成技术与软件GPS接收机的设计思想结合起来,提出了系统的设计方案,并对其进行了详细的仿真分析,研究了自适应波束形成技术抑制相干和非相干干扰的性能,对比分析了基于空间平滑技术和Toeplitz方法解相干的性能,并将二者应用到GPS相干干扰的抑制中。给出了基于频域和空域的联合抗干扰技术的设计方案,并仿真分析了它的可行性和有效性。 (4) 设计了一套中频信号干扰和抗干扰硬件仿真实验系统,系统可以采集存储GPS中频信号,然后传送给计算机,借助于现有的软件开发或仿真工具,采用本文提出的算法对其进行分析。为GPS接收机干扰和抗干扰技术的研究和应用提供一个实验平台。
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