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《基于陣列天線的GPS接收機抗干擾算法與仿真平臺研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、南京航空航天大學碩士學位論文基于陣列天線的GPS接收機抗干擾算法與仿真平臺研究姓名：祝善虎申請學位級別：碩士專業(yè)：檢測技術與自動化裝置指導教師：李榮冰2011-01南京航空航天大學碩士學位論文摘要GPS系統(tǒng)從誕生之初至今，為無數(shù)海、陸、空軍民用戶提供了便利和安全。但是作為一種星基無線電導航系統(tǒng)，它的脆弱性很明顯，特別是在信號微弱的室內環(huán)境和電磁信號復雜的戰(zhàn)爭環(huán)境中，GPS接收機很容易失去正常工作的能力。因此，研究GPS接收機抗干擾技術對提高GPS系統(tǒng)的應用范圍和深度具有重要的意義。本文以提高GPS接收機的抗干擾性能為目的，研究基于
2、陣列天線的GPS接收機抗干擾算法；同時，為了全面驗證抗干擾算法的性能，建立了抗干擾GPS接收機仿真驗證平臺。結合陣列天線接收衛(wèi)星信號的特性，研究了基于波束形成技術的GPS接收機抗干擾算法。比較了功率倒置算法、基于MUSIC理論的算法和基于波達方向波束形成算法的特點及各自的局限性，為算法性能的進一步改進奠定基礎；并針對低采樣點下陣列信號協(xié)方差陣估計誤差會降低抗干擾算法性能的問題，采用特征值修正技術改進算法，提高了算法的抗干擾性能。研究了基于循環(huán)平穩(wěn)特性的抗干擾算法。分析了GPSC/A碼信號的循環(huán)平穩(wěn)特性，設計了抗干擾濾波器，解決了一
3、般波束形成抗干擾算法需要信號入射方向等先驗信息的問題；針對多徑干擾信號入射角低的特點，改進了算法，實現(xiàn)了對多徑干擾的有效抑制；分析了多普勒頻移及導航數(shù)據碼跳變對抗干擾算法性能的影響，并給出了解決方法。研究了陣列天線GPS和干擾信號的軟件仿真方法。分析并建立了陣列天線GPS中頻信號數(shù)學模型，研究了窄帶和寬帶等干擾信號的軟件仿真問題，設計了中頻信號仿真器，實現(xiàn)了高動態(tài)、復雜電磁環(huán)境的中頻GPS和干擾信號的仿真。建立了基于軟件接收機的GPS接收機抗干擾算法仿真驗證平臺。分析了GPS接收機的工作原理，設計了基于軟件的GPS接收機，實現(xiàn)了對
4、中頻信號的軟件捕獲、跟蹤和導航解算，并基于仿真平臺驗證了抗干擾算法的有效性。關鍵詞：GPS抗干擾陣列天線循環(huán)平穩(wěn)軟件接收機I基于陣列天線的GPS接收機抗干擾算法與仿真平臺研究AbstractGPSsystemprovidesgreatconvenienceandsecurityfornumerousland,seaandairforcepeoplefromthebeginningofthebirthdate.Butasasatellite-basedradionavigationsystem,itsvulnerabilityisv
5、eryobvious.Particularlyintheindoorenvironmentandinthewarenvironment,GPSreceiverisveryeasytolosetheabitlitytowork.Therefore,studyinganti-jammingtechniqueforGPSreceiverhasgreatsignificanceforimprovingthescopeanddepthofGPSsystemapplication.Inordertoimprovetheanti-jamming
6、performanceofGPSreceiver,anti-jammingalgorithmhasbeenresearchedinthispaper.Thenasoftwaredefinedanti-jammingGPSreceiversimulationplatformwasestablished.CombiningthecharacteristicsofGPSsignalreceiverdbyarrayantenna,theanti-jammingtechniquebasedonbeamformingtechnologywas
7、researched.Thefeaturesandlimitationsofpowerinversionalgorithm,beamformingalgorithmbasedonMUSICorDOAwerecompared,layingthefoundationforfurtherimprovement.Astheestimationerrorofarraysignalcovariancematrixcanreducetheperformanceofanti-jammingaltorithm,thecorrectiontechni
8、queofeignvaluewasusedtoimprovethealgorithmrobustness.Theinterferencesuppressiontechniquebasedoncyclostationarywasresearchedi
