导航接收机空时抗干扰算法的设计与实现

发布时间：2017-10-03 18:10

  本文关键词：导航接收机空时抗干扰算法的设计与实现

  更多相关文章： 全球卫星导航系统 抗干扰 空时自适应

【摘要】：GNSS(Global Navigation Satellite System)即全球卫星导航系统,是伴随着现代科技不断发展起来的一个卫星导航定位系统。地面的接收机接收到卫星的信号进行解算,实现定位授时等功能。GNSS已经在诸如军事、农业、测绘、气象等领域发挥出了巨大的作用。目前全球各个国家都将其视为一个重点发展领域,并将会对国计民生产生重大影响。随着空间频谱的日益复杂,导航接收机的抗干扰研究也逐渐成为科研的重点与热点,其提高了接收机的稳定性也拓展了应用范围。论文的主要工作如下:1、本文以GPS系统为例,针对GPS系统的信号特点与干扰形式,建立了信号模型,分析了压制式干扰的作用机理和影响范围。2、重点介绍了基于天线阵列的空域自适应与空时自适应滤波,并通过Matlab建立模型,以功率倒置算法为基础,分析了不同的阵型的优缺点,并结合实际工程中尺寸、间距、互藕等问题,选取均匀圆阵为天线布阵形式;根据理论推论和仿真的结果得出,单纯的空域算法仅能分辨干扰信号的来向,如果与导航信号来向相同,则抑制效果较差,由于空时的自由度较高,所以空时自适应的抗干扰效果要比空域自适应的好;然后分析了空时自适应抗干扰方法中阵元及延迟抽头数的影响,并通过仿真推论出最合适的阵元和抽头数;研究了空时二维的降维算法以提高空时自适应算法效率,对比了STLMS和多级维纳滤波算法在抗干扰性能上的差异,分析结果表明尽管STLMS的运算复杂度要小于多级维纳滤波,但其需要的快拍数则明显大于前者。3、基于FPGA+DSP的硬件信号平台进行了工程实现,以XC7K325T可编程芯片完成处理过程中的数据采集,下变频,空时自适应滤波等处理过程,采用TMS320C6678计算滤波器的权系数。4、搭建了测试环境对系统使用窄带干扰,宽带干扰,宽带扫频干扰等类型,对干扰数量、多种类组合干扰、干扰的来向等不同干扰形式进行综合测试,测试结果表明论文所设计的抗干扰系统及抗干扰算法能够满足设计指标要求。
【关键词】：全球卫星导航系统 抗干扰 空时自适应
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN965.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 符号对照表12-13
• 缩略语对照表13-17
• 第一章 绪论17-23
• 1.1 研究背景及意义17
• 1.2 国内外研究现状17-22
• 1.2.1 全球卫星导航系统概况17-19
• 1.2.2 干扰与抗干扰的发展19-22
• 1.3 本文内容安排22-23
• 第二章 导航信号结构与干扰建模23-33
• 2.1 GPS信号23-27
• 2.1.1 GPS卫星信号的组成23-25
• 2.1.2 伪随机码25-26
• 2.1.3 导航电文26-27
• 2.1.4 GPS信号的特性27
• 2.2 压制式干扰建模27-29
• 2.3 干扰分析29-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 自适应抗干扰算法及性能仿真33-61
• 3.1 阵列信号处理模型33-38
• 3.2 空域自适应抗干扰算法与性能仿真38-45
• 3.2.1 自适应滤波最优化准则38-40
• 3.2.2 自适应空域滤波40-43
• 3.2.3 自适应空域滤波仿真分析43-45
• 3.3 空时自适应算法与仿真45-60
• 3.3.1 空时二维自适应滤波器的结构45-47
• 3.3.2 空时自适应滤波仿真研究47-51
• 3.3.3 空时自适应的降维算法51-60
• 3.4 本章小结60-61
• 第四章 空时自适应抗干扰系统的设计与实现61-87
• 4.1 空时抗干扰的整体框架61-63
• 4.2 抗干扰处理部分63-84
• 4.2.1 AD采样模块63-65
• 4.2.2 数字下变频抽取滤波模块65-73
• 4.2.3 FPGA与C6678的通信设计73-75
• 4.2.4 加权滤波部分75-77
• 4.2.5 DA数模转换77-80
• 4.2.6 最优权值的计算80-84
• 4.3 影响抗干扰性能的主要因素84-86
• 4.4 本章小结86-87
• 第五章 抗干扰系统的测试87-97
• 5.1 测试场景87-89
• 5.2 无干扰系统测试89-90
• 5.3 自适应抗干扰系统测试90-95
• 5.3.1 窄带干扰测试90-91
• 5.3.2 宽带干扰测试91-95
• 5.4 测试小结95-97
• 第六章 论文总结与展望97-99
• 6.1 全文总结及工作97
• 6.2 展望97-99
• 参考文献99-103
• 致谢103-105
• 作者简介105-106

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈华 ,丁杰伟;自适应坐标格绘制的实现[J];电脑编程技巧与维护;2000年12期

2 邵任翔;自适应网络考试系统的设计与实现[J];广州大学学报(自然科学版);2004年02期

3 侯勇严,孙瑜,郭文强;一种自适应模糊PID控制器的仿真研究[J];陕西科技大学学报;2004年02期

4 申利民;汪新俊;;一个自适应Web站点构架的设计[J];计算机技术与发展;2006年02期

5 曹冕;胡晨;姚国良;;嵌入式系统中自适应背光的设计与实现[J];电子器件;2007年01期

6 周建华;王加阳;贺文华;;基于移动Agent的自适应动态取证系统[J];微计算机信息;2007年06期

7 王华;应晶;蒋涛;;基于审查不确定性的预见式软件自适应[J];浙江大学学报(工学版);2010年01期

8 冯凯平;;自适应测试在计算机基础课考试中的应用[J];信息与电脑(理论版);2011年01期

9 高新建;李艳玲;张明强;栾玉环;孙丰荣;姚桂华;;实时心肌声学造影图像的自适应时空滤波[J];计算机工程;2011年S1期

10 徐玉华;蔡丽红;刘政;杨涛;;用延迟和非延迟自适应匹配的复杂动力网络自适应同步(英文)[J];郧阳师范高等专科学校学报;2012年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 卢志刚;易之光;赵翠俭;李兵;吴士昌;;一种新型的自适应逆扰动消除器[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年

2 黄鹤;张丹;于伟东;严灏景;;功能自适应纺织品[A];第七届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2007年

3 王蓬;宋明玉;张林芳;王新远;;广义自适应相干累积算法改进及其在线谱增强中的应用[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集（上）[C];2007年

4 于慧君;陈章位;;道路模拟试验自适应时域复现控制方法研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年

5 路迎晨;李兵;;一类自适应预测算法的全局收敛性[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年

6 陈博;方滨兴;云晓春;;一种自适应的蠕虫检测和遏制方法的研究[A];全国网络与信息安全技术研讨会'2005论文集（上册）[C];2005年

7 李国;张心珂;杨国庆;高庆吉;;一种自适应的运动目标实时跟踪算法[A];2006年首届ICT大会信息、知识、智能及其转换理论第一次高峰论坛会议论文集[C];2006年

8 杨寒光;;电子地图中的自适应注记[A];工程设计与计算机技术：第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2010年

9 孟宏;刘玉;;基于复调制的自适应细化谱算法[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集（Ⅰ）[C];2008年

10 王平;冯海朋;李勇;康燕;;一种工业无线网络的自适应节能机制[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 史晓雨;数据中心中自适应绿色控制技术研究及其应用[D];电子科技大学;2015年

2 陈思佳;非均匀强杂波下的目标检测问题研究[D];电子科技大学;2014年

3 李航标;基于数字负载最小能耗的自适应电压调节技术研究[D];电子科技大学;2014年

4 王蓉芳;基于协同进化优化和图像先验的分块自适应压缩感知[D];西安电子科技大学;2014年

5 王玉着;地形自适应的高精度河网提取及其典型应用[D];中国地质大学;2016年

6 王胜春;自适应时频分析技术及其在故障诊断中的应用研究[D];山东大学;2007年

7 刘亚;复杂非线性系统的智能自适应重构控制[D];南京航空航天大学;2003年

8 马国成;车辆自适应巡航跟随控制技术研究[D];北京理工大学;2014年

9 吴礼福;脉冲噪声自适应有源控制算法研究[D];南京大学;2012年

10 梁凌宇;人脸图像的自适应美化与渲染研究[D];华南理工大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王波;两种基于万有引力定律自适应算法[D];渤海大学;2015年

2 韦翔鸿;雷达定量降水估测自适应优化算法研究[D];南京信息工程大学;2015年

3 查志远;自适应范数约束图像正则化重建研究[D];昆明理工大学;2015年

4 凌立倩;仿射投影p-范数算法的研究[D];大连海事大学;2016年

5 范贤玉;自适应耗能UPPC抗震框架的理论初探及耗能元件设计研究[D];南京工业大学;2015年

6 包震坤;最小失真自适应隐写模型及嵌入编码研究[D];解放军信息工程大学;2014年

7 李旭;自适应光强变化的齿轮视觉测量技术研究[D];中北大学;2016年

8 王清超;基于改进PSO的连铸二冷水配水优化方法研究[D];东北大学;2014年

9 顾静文;离线自适应在食管癌放射治疗中的临床应用[D];安徽医科大学;2016年

10 孙阳;自适应仿生PDC钻头设计与试验[D];吉林大学;2016年

，

本文编号：965946