發(fā)布時(shí)間：2019-05-12 00:36

【摘要】：目前全球存在四個(gè)獨(dú)立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),統(tǒng)稱為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS),中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)于2012年底建成并投入使用,多個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)增加了用戶可觀測(cè)的衛(wèi)星數(shù)量,也增加了可觀測(cè)的頻點(diǎn)數(shù)量。多系統(tǒng)的組合應(yīng)用是提高位置精度和可靠性的有效手段。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以提供導(dǎo)航、授時(shí)、測(cè)量等應(yīng)用模式,其高精度測(cè)量模式的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。而實(shí)際作業(yè)環(huán)境中存在較多的電磁干擾,最為常見(jiàn)是窄帶干擾。頻域干擾抑制技術(shù)實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單,常被用來(lái)剔除窄帶干擾信號(hào)。本文選用門(mén)限檢測(cè)方式的頻域抗干擾算法方案,將其應(yīng)用于GNSS高精度測(cè)量型接收機(jī)中,通過(guò)仿真試驗(yàn)、實(shí)物測(cè)試兩種方法驗(yàn)證所選方案的有效性。本文首先對(duì)選用的頻域抗干擾算法的原理進(jìn)行研究,分析了重疊合成的算法結(jié)構(gòu),窗函數(shù)的特性,時(shí)頻域變換算法等組成部分,對(duì)N-sigma算法、簡(jiǎn)化干擾抑制算法進(jìn)行了對(duì)比研究,給出了所選頻域抗干擾算法的各項(xiàng)參數(shù)。通過(guò)仿真,對(duì)信號(hào)與干擾的相關(guān)性進(jìn)行分析,生成連續(xù)波、掃頻波、窄帶噪聲等不同干擾信號(hào),用衛(wèi)星信號(hào)、高斯白噪聲、干擾信號(hào)組成輸入信號(hào),使用頻域抗干擾算法進(jìn)行干擾濾除,分析濾除干擾后的信號(hào)相關(guān)性變化。然后建立了跟蹤環(huán)路模型,對(duì)含有不同干擾形式的輸入信號(hào)進(jìn)行干擾濾除并跟蹤,統(tǒng)計(jì)偽碼跟蹤相位誤差值、載波相位跟蹤誤差值,分析不同干擾條件時(shí),兩種環(huán)路測(cè)量精度的變化情況。最后,將頻域抗干擾算法在GNSS高精度測(cè)量型接收機(jī)中實(shí)現(xiàn),對(duì)設(shè)計(jì)中遇到的資源限制、功耗高等實(shí)際問(wèn)題給出具體解決方法。對(duì)接收機(jī)進(jìn)行抗干擾測(cè)試,使用零基線測(cè)量方法,對(duì)固定電平下不同類型的干擾信號(hào)進(jìn)行抑制,分析了對(duì)接收機(jī)偽距、載波距離觀測(cè)量精度的影響。測(cè)試結(jié)果表明:頻域抗干擾算法可以抑制固定電平下的不同類型干擾信號(hào),但測(cè)量型接收機(jī)的觀測(cè)量精度、基線解算結(jié)果會(huì)受到不同程度影響;在測(cè)試條件下,受到影響的測(cè)試結(jié)果仍滿足精度要求,因此所選頻域抗干擾方案可應(yīng)用于GNSS高精度測(cè)量型接收機(jī)中。
[Abstract]:At present, there are four independent satellite navigation systems around the world, collectively known as the Global Navigation Satellite system (GNSS), the BeiDou Satellite Navigation system of China, which was completed and put into operation at the end of 2012. Multiple satellite navigation systems increase the number of observable satellites, as well as the number of observable frequency points. The combined application of multi-system is an effective means to improve the position accuracy and reliability. Satellite navigation system can provide navigation, timing, measurement and other application modes, and its high-precision measurement mode is more and more widely used. However, there are more electromagnetic interference in the actual working environment, the most common is narrowband interference. Frequency domain interference suppression technology is simple to implement and is often used to eliminate narrowband interference signals. In this paper, the frequency domain anti-jamming algorithm scheme of threshold detection method is selected and applied to the GNSS high-precision measuring receiver. The effectiveness of the selected scheme is verified by two methods of simulation test and physical test. In this paper, the principle of anti-jamming algorithm in frequency domain is studied firstly, and the structure of overlapping synthesis algorithm, the characteristic of window function, the algorithm of time-frequency domain transform and so on are analyzed, and the N-sigma algorithm is analyzed. The simplified interference suppression algorithms are compared and the parameters of the selected frequency domain anti-interference algorithm are given. Through simulation, the correlation between signal and interference is analyzed, and different interference signals, such as continuous wave, sweep wave, narrow band noise and so on, are generated. The input signal is composed of satellite signal, Gaussian white noise and interference signal. The frequency domain anti-interference algorithm is used to filter the interference, and the signal correlation change after filtering interference is analyzed. Then the tracking loop model is established to filter and track the input signals with different interference forms, and the pseudo-code tracking phase errors and carrier phase tracking errors are counted, and the different interference conditions are analyzed. The variation of measurement accuracy of two kinds of loops. Finally, the frequency-domain anti-jamming algorithm is implemented in the GNSS high-precision measurement receiver, and the concrete solution to the practical problem of resource limitation and high power consumption encountered in the design is given. The anti-interference test of the receiver is carried out, and the zero-baseline measurement method is used to suppress different types of interference signals at a fixed level, and the influence on the pseudo-range and carrier distance measurement accuracy of the receiver is analyzed. The test results show that the frequency-domain anti-jamming algorithm can suppress the different types of interference signals at a fixed level, but the measurement accuracy of the measurement receiver and the baseline solution result will be affected to some extent. Under the test conditions, the affected test results still meet the accuracy requirements, so the selected frequency domain anti-interference scheme can be applied to GNSS high-precision measurement receiver.
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN967.1

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