本文關(guān)鍵詞：基于空時(shí)處理的無(wú)人機(jī)協(xié)作導(dǎo)航抗干擾研究

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【摘要】：伴隨著近些年衛(wèi)星導(dǎo)航在各個(gè)產(chǎn)業(yè)的深入應(yīng)用,以及無(wú)人機(jī)向多機(jī)協(xié)作系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì),多無(wú)人機(jī)協(xié)作衛(wèi)星導(dǎo)航已成為必然的發(fā)展軌跡。因此,無(wú)人機(jī)協(xié)作導(dǎo)航的相關(guān)抗干擾問(wèn)題成為了亟待解決的課題之一。本文在原有衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾技術(shù)的研究基礎(chǔ)上,根據(jù)無(wú)人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的特性,提出了無(wú)人機(jī)系統(tǒng)多天線協(xié)作模型和CLMS算法的空時(shí)應(yīng)用思路,并對(duì)算法的自適應(yīng)步長(zhǎng)作了改進(jìn)。本文主要工作如下:1.論文基于無(wú)人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)的靈活性和可控性,提出了單機(jī)單陣元的協(xié)作天線模型。在該假設(shè)下,多無(wú)人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)自身飛行陣型的調(diào)整,實(shí)現(xiàn)原先固定天線不具備的可調(diào)性。論文通過(guò)對(duì)線陣、面陣和Y型圓陣三種基本陣列天線結(jié)構(gòu),在不同干擾環(huán)境、不同陣元間距下產(chǎn)生的零陷效果進(jìn)行仿真,總結(jié)了天線陣型和陣元間距對(duì)系統(tǒng)抗干擾效果的影響,并研究了協(xié)作天線引入的權(quán)值擾動(dòng)影響。2.論文提出了將CLMS算法應(yīng)用于空時(shí)處理模型中的抗干擾思路,并對(duì)算法收斂性涉及的步長(zhǎng)問(wèn)題進(jìn)行了推導(dǎo)。這一思路繼承了原算法計(jì)算量小的特點(diǎn),適用于無(wú)人機(jī)低計(jì)算能力的背景,同時(shí)發(fā)揮了算法對(duì)衛(wèi)星信號(hào)能夠產(chǎn)生強(qiáng)約束的特性,仿真結(jié)果說(shuō)明了其有效性。3.論文通過(guò)總結(jié)LMS算法的變步長(zhǎng)改進(jìn)方式,在原有空時(shí)CLMS算法的步長(zhǎng)研究基礎(chǔ)上,提出了一種對(duì)步長(zhǎng)因子的改進(jìn)方式。這一改進(jìn)能讓算法在收斂初期具備更好的收斂速度,仿真結(jié)果說(shuō)明了其有效性。通過(guò)上述所作工作,論文得到的結(jié)論性成果為:協(xié)作天線的三種陣型中,Y型圓陣通常具備較好的干擾零陷,適用于一般的干擾環(huán)境,面陣更適合空域來(lái)波干擾集中的情況,線陣僅在干擾方向與自身“片”狀零陷契合時(shí)有較好的效果;最優(yōu)的天線間距通常并不在半波間距附近,多無(wú)人機(jī)協(xié)作天線可在半波間距基礎(chǔ)上作小幅增減以獲取最佳的天線接收間距;CLMS算法應(yīng)用于空時(shí)模型時(shí),能在60d B的四干擾傳輸情況下較為有效的抑制干擾,保證了衛(wèi)星信號(hào)約束的同時(shí)具備了計(jì)算量小的特性,適合無(wú)人機(jī)應(yīng)用背景;空時(shí)CLMS的步長(zhǎng)改進(jìn)算法,以稍差的穩(wěn)態(tài)收斂效果換取了算法初始的更快收斂,對(duì)無(wú)人機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航有較強(qiáng)的應(yīng)用意義。
【關(guān)鍵詞】：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 無(wú)人機(jī)天線協(xié)作 導(dǎo)航抗干擾 CLMS算法 空時(shí)處理模型
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V279;TN967.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表12-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)15-16
• 1.2 無(wú)人機(jī)協(xié)作發(fā)展趨勢(shì)16-18
• 1.3 無(wú)人機(jī)導(dǎo)航及抗干擾技術(shù)18-20
• 1.4 課題研究意義及論文結(jié)構(gòu)20-23
• 第二章 基礎(chǔ)理論23-39
• 2.1 GPS衛(wèi)星信號(hào)23-26
• 2.1.1 信號(hào)結(jié)構(gòu)23-24
• 2.1.2 C/A碼24-26
• 2.2 自適應(yīng)波束成形準(zhǔn)則26-30
• 2.2.1 最小均方誤差(MMSE)準(zhǔn)則26-27
• 2.2.2 最大信噪比(MSNR)準(zhǔn)則27-28
• 2.2.3 最大似然(ML)準(zhǔn)則28
• 2.2.4 線性約束最小方差(LCMV)準(zhǔn)則28-29
• 2.2.5 各個(gè)準(zhǔn)則的關(guān)系29-30
• 2.3 自適應(yīng)天線技術(shù)30-36
• 2.3.1 自適應(yīng)天線結(jié)構(gòu)30-31
• 2.3.2 自適應(yīng)天線原理31-33
• 2.3.3 自適應(yīng)天線仿真及自由度討論33-36
• 2.4 空時(shí)接收機(jī)模型36-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 第三章 無(wú)人機(jī)天線協(xié)作模型39-59
• 3.1 多無(wú)人機(jī)天線模型39-41
• 3.1.1 多無(wú)人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)39-40
• 3.1.2 協(xié)作天線模型40-41
• 3.2 協(xié)作天線陣型影響41-53
• 3.2.1 線陣41-42
• 3.2.2 面陣42-43
• 3.2.3 Y型圓陣43-44
• 3.2.4 不同天線陣型的性能仿真44-53
• 3.2.5 仿真結(jié)果小結(jié)53
• 3.3 協(xié)作天線陣元間距影響53-57
• 3.3.1 陣元間距影響仿真54-56
• 3.3.2 陣元間距影響結(jié)論56-57
• 3.4 協(xié)作天線權(quán)值擾動(dòng)影響57-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 第四章 無(wú)人機(jī)協(xié)作空時(shí)處理算法59-81
• 4.1 LMS算法59-62
• 4.1.1 最陡下降法59-60
• 4.1.2 LMS算法原理60-62
• 4.2 空時(shí)模型下的CLMS算法62-67
• 4.2.1 空時(shí)CLMS算法基本原理63-65
• 4.2.2 算法收斂性討論65-67
• 4.3 算法流程及仿真67-74
• 4.4 空時(shí)算法步長(zhǎng)改進(jìn)及仿真74-79
• 4.4.1 現(xiàn)有LMS變步長(zhǎng)算法74-75
• 4.4.2 空時(shí)CLMS算法的步長(zhǎng)改進(jìn)75-76
• 4.4.3 改進(jìn)算法仿真76-79
• 4.5 本章小結(jié)79-81
• 第五章 總結(jié)和展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 致謝87-89
• 作者簡(jiǎn)介89-90

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本文編號(hào)：823049