本文關(guān)鍵詞：陣列天線GPS接收機抗欺騙式干擾方法研究

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【摘要】：全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)可為用戶提供精準的三維位置、速度和時間等信息,其應用遍布軍用和民用各個領(lǐng)域。GPS衛(wèi)星信號非常微弱,易受各種有意或無意的干擾,因此GPS的抗干擾問題一直是一個非常有研究意義的問題。針對GPS的有意干擾,可以分為壓制式干擾和欺騙式干擾,本文主要研究了采用陣列天線作為接收天線的GPS接收機針對欺騙式干擾的抑制技術(shù)。內(nèi)容如下:首先介紹了GPS衛(wèi)星信號的結(jié)構(gòu)、欺騙式干擾信號的特點、空域自適應濾波等基礎(chǔ)知識。欺騙式干擾由于與真實衛(wèi)星信號十分接近,普通接收機難以將其抑制�？沼蜃赃m應濾波技術(shù)于近幾十年迅速發(fā)展,其從空域的角度為欺騙式干擾的抑制提供了一種新思路。其次分析了最小方差無失真響應(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)、線性約束最小方差(Linearly Constrained Minimum Variance,LCMV)、功率倒置(Power Inversion,PI)等三種常用的空域自適應濾波方法在GPS欺騙式干擾下的性能表現(xiàn)。依據(jù)欺騙式干擾環(huán)境下信號、干擾、噪聲功率之間的大小關(guān)系,總結(jié)接收信號協(xié)方差矩陣特征值的特點,然后分別從理論和實驗仿真的角度對三種算法的方向圖、輸出信干噪比等性能指標做了分析。最后針對GPS欺騙式干擾環(huán)境下應用MVDR算法提出改進措施。MVDR算法在壓制式干擾環(huán)境下表現(xiàn)良好,在欺騙式干擾環(huán)境下應用MVDR算法的不同之處在于干噪比較小,接收信號協(xié)方差矩陣大、小特征值之間的差距太小。因此,論文采用事先去噪的方法,拉大接收信號協(xié)方差矩陣大小特征值之間的差距,從而改善MVDR算法的使用條件。論文從理論和實驗仿真的角度均證明了改進后的方法從方向圖以及輸出信干噪比等指標方面均有所提高。
【關(guān)鍵詞】：全球定位系統(tǒng) 陣列信號處理 欺騙式干擾 去噪 特征分解
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P228.4;TN851
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 研究背景和意義8-9
• 1.2 論文研究目的和國內(nèi)外現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本文主要工作及章節(jié)安排11-14
• 第2章 GPS信號以及陣列信號處理基礎(chǔ)14-32
• 2.1 GPS信號及其欺騙式干擾14-19
• 2.1.1 GPS信號結(jié)構(gòu)14-17
• 2.1.2 GPS欺騙式干擾17-19
• 2.2 空域自適應濾波19-30
• 2.2.1 信號接收模型20-22
• 2.2.2 空域自適應濾波過程22-24
• 2.2.3 最優(yōu)波束形成的尋優(yōu)準則24-30
• 2.3 本章小結(jié)30-32
• 第3章 傳統(tǒng)空域濾波方法在GPS欺騙式干擾環(huán)境下的性能分析32-50
• 3.1 接收信號協(xié)方差矩陣32-36
• 3.1.1 GPS壓制式干擾環(huán)境下的接收信號協(xié)方差矩陣35-36
• 3.1.2 GPS欺騙式干擾環(huán)境下的接收信號協(xié)方差矩陣36
• 3.2 欺騙式干擾環(huán)境下MVDR算法的性能分析36-42
• 3.2.1 MVDR算法的方向圖36-38
• 3.2.2 MVDR算法的輸出信干噪比38-42
• 3.3 欺騙式干擾環(huán)境下PI算法的性能分析42-44
• 3.3.1 PI算法的方向圖42-43
• 3.3.2 PI算法的輸出信干噪比43-44
• 3.4 欺騙式干擾環(huán)境下LCMV算法的性能分析44-47
• 3.4.1 LCMV算法的方向圖44-46
• 3.4.2 LCMV算法的輸出信干噪比46-47
• 3.5 傳統(tǒng)空域濾波方法比較47-48
• 3.6 本章小結(jié)48-50
• 第4章 基于去噪的GPS欺騙式干擾抑制方法50-62
• 4.1 基于陣列的去噪方法50-55
• 4.1.1 降低噪聲功率的必要性50-51
• 4.1.2 噪聲功率的估計51-52
• 4.1.3 去噪過程52-55
• 4.2 基于去噪的MVDR算法55-61
• 4.2.1 基于去噪的MVDR算法過程55
• 4.2.2 去噪MVDR算法性能分析55-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第5章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 總結(jié)62
• 5.2 展望62-64
• 參考文獻64-69
• 攻讀碩士期間的主要研究成果69-70
• 致謝70

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1 張文梅;張琳;;應用于車載雷達傳感器的45°線極化網(wǎng)格陣列天線[J];山西大學學報(自然科學版);2011年02期

2 趙春喜;郭維巍;張秋實;許瑞旭;陳順;;應用于WiMAX的高增益陣列天線[J];科技信息;2010年36期

3 余翔林;王東進;段樹;;K_α波段波導縫隙陣列天線[J];中國科學技術(shù)大學學報;1983年03期

4 張帥;龔書喜;關(guān)瑩;龔琦;;大型平面陣列天線輻射方向圖的小陣外推計算和綜合方法[J];計算物理;2011年04期

5 王京城;王錚;張志彪;;太陽陣列天線伺服跟蹤系統(tǒng)設計[J];河北省科學院學報;2012年04期

6 潘敏;;線形陣列柵瓣的抑制[J];大眾科技;2009年12期

7 金勇,張連堂,劉先省;圓形陣列的相干源分辨問題研究[J];河南大學學報(自然科學版);2004年04期

8 王廣德;;波導漏波縫隙陣列天線設計研究[J];科技成果縱橫;2009年04期

9 何定全;李相強;劉慶想;;高功率徑向線陣列天線充氣區(qū)域氣體泄漏特性[J];強激光與粒子束;2014年06期

10 李相強;劉慶想;趙柳;王欣;;3圈48單元高功率徑向線螺旋陣列天線研究[J];強激光與粒子束;2006年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李華;邵維;;高增益反射陣列天線的設計[A];2009年全國天線年會論文集（下）[C];2009年

2 王育強;楊善國;蘭強;;陣列天線的誤差分析[A];2009年全國天線年會論文集（上）[C];2009年

3 屈天瑩;夏冬玉;賈軍帥;唐祥楠;;一種新型超短波高增益陣列天線的設計[A];2009年全國天線年會論文集（上）[C];2009年

4 萬濤;;帶線型陣列天線單元的一體化設計[A];2009年全國天線年會論文集（上）[C];2009年

5 顧廣林;趙昵麗;王立堅;;基于陣元實測結(jié)果的陣列天線快速設計方法[A];2007年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2007年

6 王欣;劉慶想;趙柳;李相強;;單元因子對陣列天線掃描角以及掃描最大增益的影響[A];四川省電子學會高能電子學專業(yè)委員會第四屆學術(shù)交流會論文集[C];2005年

7 陳盼;曹祥玉;張健;;一種陣列天線單元的優(yōu)化設計[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2009年

8 段磊;王俊濤;高斌;高攸綱;;陣列天線平臺遮擋效應研究[A];第17屆全國電磁兼容學術(shù)會議論文集[C];2007年

9 黃成;趙澤宇;羅先剛;;一種介質(zhì)加載型溝槽縫隙陣列天線[A];2009年全國天線年會論文集（上）[C];2009年

10 卜安濤;史小衛(wèi);;本征激勵法用于天線陣方向圖綜合[A];2003'全國微波毫米波會議論文集[C];2003年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王軍;自適應陣列天線的優(yōu)勢[N];人民郵電;2002年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉家州;稀疏陣列綜合及DOA估計方法的研究[D];電子科技大學;2015年

2 劉廣;新型高效率傳輸陣列天線研究[D];中國科學院國家空間科學中心;2016年

3 郭華;陣列天線綜合及子陣列劃分的研究[D];西北工業(yè)大學;2015年

4 王澤東;寬頻帶定向天線及強耦合陣列天線研究[D];西安電子科技大學;2016年

5 梁偉龍;無線通信天線設計及四維陣列天線優(yōu)化綜合[D];西安電子科技大學;2016年

6 賀沖;時間調(diào)制陣列理論與應用研究[D];上海交通大學;2015年

7 李華;微帶反射陣列天線的研究[D];電子科技大學;2011年

8 陳益凱;基于四維天線理論和強互耦效應的陣列天線技術(shù)研究[D];電子科技大學;2011年

9 張帥;陣列天線輻射和散射分析與控制方法研究[D];西安電子科技大學;2012年

10 陽凱;陣列方向圖綜合與自適應波束形成技術(shù)研究[D];電子科技大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 容偉;數(shù)字陣列天線測量技術(shù)研究[D];南京理工大學;2015年

2 徐揚;毫米波雷達微帶陣列天線的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

3 李珍珍;無人機機載陣列天線系統(tǒng)性能影響研究[D];電子科技大學;2015年

4 涂光鵬;雷達陣列綜合及關(guān)鍵參數(shù)估計算法研究[D];電子科技大學;2014年

5 湯一君;基于多層柔性介質(zhì)的Ka波段縫隙天線設計[D];南京航空航天大學;2014年

6 劉喜玲;機載端射陣列天線的研究[D];電子科技大學;2015年

7 鄧作;W波段平面反射陣列天線技術(shù)研究[D];電子科技大學;2014年

8 劉然;W波段波導縫隙陣列天線設計[D];電子科技大學;2015年

9 郭婧;K波段微帶陣列天線技術(shù)研究[D];電子科技大學;2015年

10 蔡有志;3mm波束探測陣列研究及測試[D];電子科技大學;2014年

，

本文編號：770029