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《电子科技大学》 2011年
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基于阵列的GPS抗干扰算法及性能评估

符林强  
【摘要】:GPS卫星导航系统在民用和军事领域的各个方面应用越来越广泛,我国“北斗”卫星导航定位系统也在全面建设中。当今各个大国都正在投入大量资源着手研究能够干扰敌方卫星导航定位系统的武器系统平台,以便使己方在未来可能出现的冲突对抗中取得主动有利的态势。因此,研究GPS抗干扰技术具有重要长远的意义。 本文首先介绍了GPS接收机的接收原理。研究了卫星信号的组成:导航信息、GPS载波频率、和伪随机C/A码。研究了顺序捕获和频域FFT捕获两种原理。通过仿真实现了伪随机C/A码的产生过程,并通过频域FFT捕获算法仿真捕获了GPS卫星。并分析了各种参数指标对GPS捕获的影响。 针对GPS接收机自适应抗干扰技术的理论基础展开研究。基于均匀线阵采用了三种自适应抗干扰的算法:空域LCMV算法、空时二维MVDR算法、基于相关相减结构多级维纳滤波降秩算法(CSA-MWF)。空域LCMV算法的结构简单易于实现,但是其存在抗干扰自由度低、抗干扰性能较差的弱点。在此基础上采用了空时二维MVDR算法,此算法抗干扰性能好能抑制多种干扰,而且不仅能在空间方位上抑制干扰,还能够在频域内对干扰进行抑制。但是空时二维算法运算量较大不易于实现,本文采用了一种基于相关相减结构多级维纳滤波算法,此算法在略微降低抗干扰性能的情况下,大量降低了运算量。 深入研究了GPS接收机的结构框图,并在此基础上采用了一种GPS抗干扰接收模块的设计方案。此硬件平台由天线阵列、射频前端接收模块、FPGA中频数字下变频模块、PC机四部分组成。分别添加单频干扰、宽带干扰、混频干扰,在此硬件平台上对接收到的GPS数据进行抗干扰和捕获处理。并分析了三种算法的抗干扰输出数据流程、信干噪比输出比改善情况等。最后,对抗干扰输出的GPS数据进行相关捕获,得到了明显的相关峰值,验证GPS了抗干扰的可实施性。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P228.4

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【参考文献】
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