發(fā)布時間：2019-09-11 20:21

【摘要】：GNSS衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)近年來取得了迅猛的發(fā)展，已廣泛應用于國民經(jīng)濟的眾多領域。然而由于衛(wèi)星信號頻段固定、接收信號功率微弱等系統(tǒng)自身特點，使得導航接收機極易受到外界射頻干擾，，由此帶來的損失不可估量。而現(xiàn)有抗干擾技術的實現(xiàn)大多需要對現(xiàn)有接收機的結構進行改造，造成極大的成本浪費。本文通過分析干擾對導航接收機的影響，設計一種外接式抗干擾模塊，采用數(shù)字射頻輸出的設計方案，可與現(xiàn)有接收機兼容，并且具備較強的抗干擾能力，確保導航接收機在干擾環(huán)境下依然能夠實現(xiàn)定位與授時。 首先對抗干擾模塊各單元的設計要求進行了詳細分析。提出強干擾環(huán)境下射頻接收通道的設計指標，重點分析了噪聲系數(shù)、靈敏度以及動態(tài)范圍等參數(shù)的設計要求，以及AD量化位數(shù)與抗干擾性能的關系；進行了外接抗干擾模塊各單元的硬件電路設計，在完成各單元設計要求的基礎上，兼顧抗干擾模塊低功耗、小型化、低成本的目標。 其次進行基帶抗干擾處理單元的設計工作。基帶處理單元采用了基于FFT的變換域干擾抑制算法，采用重疊加窗技術減少加窗帶來的信噪比損失，仿真分析了算法的干擾抑制原理以及信噪比損失，在分析現(xiàn)有門限設置算法性能的基礎上，確定了簡化的門限設置算法，該算法易于工程實現(xiàn)，干擾抑制性能損失在可接受的范圍內(nèi)；介紹了變換域抗干擾算法FPGA實現(xiàn)的過程。 最后完成了實物研制，并對外接抗干擾模塊進行了實驗測試。定量測試了射頻通道的各項指標參數(shù)，包括噪聲系數(shù)、通道增益、輸出帶寬、中頻輸出功率、AGC動態(tài)范圍等重要參數(shù)，測試結果達到強干擾環(huán)境下射頻通道設計要求；將抗干擾模塊與普通導航接收機相連，分別進行了室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境下的抗干擾性能實驗。測試結果表明，外接抗干擾模塊可與現(xiàn)有接收機兼容使用，并且抗干擾處理增益達40dB左右。
【圖文】：

圖 1.1 自適應天線工波技術能夠很好地在干擾方向產(chǎn)生零突出。缺點是體積較大，陣元個數(shù)受且當干擾的波達方向與導航信號的波同時也會大幅度衰減導航信號。在空種抗干擾型 GPS 接收機，其半球形天號某導彈上列裝；Raytheon 公司曾采用到 GAS-1 航空領域；Navsys 公司最技術進行信號綜合，研制成功數(shù)字型大提升[7]。國內(nèi)方面的技術進展稍微元抗干擾天線的導航接收機，利用功不高，且抗干擾性能一般；國防科技和相關研究[8][9]，取得了一定的成果，]

接收設備的共性的同時，導航接收機還具有捕獲、跟蹤和處理于傳播到地面時衛(wèi)星信號已十分微弱，且導航接收機自身的收機極易受到有意或者無意的外界干擾的影響而失去工作效接收機進行詳細的分析和理解，研究接收機的系統(tǒng)組成、工作性能的影響，為研制抗干擾模塊提供必不可少的參考和指導。接收機系統(tǒng)組成導航接收機主要由射頻天線、射頻前端、數(shù)據(jù)采集和基帶信號收導航信號，射頻前端將信號放大到適合采集和后續(xù)處理的數(shù)據(jù)采集，進入基帶信號處理模塊后，對信號的處理過程簡單行：①對信號進行捕獲；②對衛(wèi)星進行跟蹤；③解調(diào)衛(wèi)星導航電框圖給出了一個典型 GPS 接收機的原理框圖。
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN965.5

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李菊,陳禾,吳嗣亮,何佩琨;直接序列擴頻信號快速捕獲[J];北京理工大學學報;2005年10期

2 唐斌;董緒榮;楊保平;;GPS軟件接收機基帶信號處理研究[J];電光與控制;2007年01期

3 曾祥華,李崢嶸,王飛雪;擴頻系統(tǒng)頻域窄帶干擾抑制算法加窗損耗研究[J];電子與信息學報;2004年08期

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5 杜博;馮小松;湯先拓;;淺析GPS及其抗干擾技術[J];廣州航海高等�？茖W校學報;2009年02期

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7 季宇虹;王讓會;;全球導航定位系統(tǒng)GNSS的技術與應用[J];全球定位系統(tǒng);2010年05期

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本文編號：2534643