文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
阵列优化布阵及导航抗干扰信号处理设计与实现研究
姓名:王赵
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:廖桂生
20100101
摘要由于导航接收信号微弱特性,使其极易受到外界有意或无意义的干扰,所以导航抗干扰已逐渐成为导航系统的必备功能。导航阵列不同的布阵方式和选择不同的抗干扰算法会使抗干扰的性能有所差异。通过用软件仿真比较了仅空域和空时抗干扰性能的差异,得出在复杂干扰环境下,空时抗干扰算法能对抗更多干扰,具有更好的抗干扰性能;针对阵列选形问题,本文先在相同孔径相同阵元个数条件下,对多种阵形抗干扰性能进行了比较,研究了十字阵、矩形阵和圆形阵的抗干扰性能,用公司的高频结构仿真器对静态方向图和自适应方向图分别进行了比较,最终得出圆形阵性能较优的结论;在抗干扰算法和阵形排布确定后,结合实际工程并基于现场可编程逻辑器件,实现了模式的数据接收、前端数字信号的槐浠弧隓的协同工作、空时自适应抗干扰等功能,并通过实际数据检测了抗干扰的有效性。关键词:卫星导航系统空时抗干扰阵形选形
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王趣关于论文使用授权的说明创新性声明日期:.本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。本人签名:本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文:学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。导师签名:
第一章绪论§研究背景及意义自从人类出现最初的政治、经济和军事活动以来,便有了导航的要求,从丝绸之路到郑和下西洋,没有导航是不可能的。六千年来,人类一直在发展各种巧妙的、能够使自己达到遥远目的地的导航方法。随着无线电技术的发展和无线电导航系统的发明,导航系统成为了真正可以依赖的工具,标志着近代导航史的开端。无线电导航系统包括无线电信标、甚高频全向信标⒃冻涛尴叩绲航桶旅准,此类导航系统的主要矛盾是:如果一个系统要产生大的覆盖范围,其精度不可能很高,若要精度高,其覆盖范围仅限于视距H嗽煳佬堑某鱿郑沟酶返氖泳辔尴叩绲己叫藕懦晌?赡埽月日,美国宣布锏匠跏荚诵心芰Γ月日,俄罗斯的达到满星运行,标志着卫星导航时代来临。目前广泛使用的导航方法共有帧航标方法、航位推算法、天文导航、惯性导航、无线电导航。卫星导航系统是以人造卫星作为导航台的星基无线电导航系统,能为全球陆、海、空、天的各类民军载体,全天候、小时连续提供高精度的三维位置、速度和精密时间信息的战术操作中以及武器实验场的高速武器的跟踪和精确轨道测量,在空中交通管制、海上导航、卫星定位、大地测量、姿态确定、精密时间同步等民用领域也发挥越来越大的作用H虻己蕉ㄎ晃佬窍低撤⑺偷母呔ǘ取⑷天时、全天候的导航、定位和授时信息,是一种可供所有海、陆、空、天的民军用户共享的信息资源,谁拥有这种技术和能力,就在军事、外交和经济上占据主动。虽然导航定位系统应用广泛,但导航信号到达接收机时极易受到干扰而导致系统性能下降甚至失效,因此研究导航抗干扰技术具有重要意义。卫星导航系统的信号到达地面极其微弱,例如腖藕诺酱锏孛娴淖钚⌒藕盼R相当于英里外一个瓦的灯泡发出的光,信号非常容易受到干扰,特别是人为施放的干扰6以诮懈扇乓种剖保己浇邮栈邮仗煜叩恼笮闻挪际重要,在相同的阵列孔径和相同的阵元个数的情况下,其抗干扰性能是完全不同的。因此卫星导航抗干扰技术的研究作为急需解决的关键问题得到了越来越多的重视,其中对接收天线阵形的选取和干扰抑制的途径成为当前迫切需要解决的问题。
§导航系统及其干扰抑制的发展过程§阵列天线选形介绍阵列天线广泛应用在诸如雷达、声纳、无线通信等领域。为了使接收阵列天线能够增强有用信号、抑制干扰,可以通过对天线的各个阵元加权的方法实现。对传输阵列而言,使用一个线性结合的反馈网络可以使期望方向上的功率相对最大而非期望方向上相对较小。目前有两种阵列天线系统:非自适应和自适应阵列天线。非自适应阵列天线嗫沙浦4程煜哒,通过对天线各阵元固定加权形成天线方向图,其权因子是事先设定非实时的,优先于阵列天线的具体使用。由此,天线阵的具体应用决定了其具体配置