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抗干扰软件GPS接收机的设计与性能验证

作　者: 邓刚
导　师: 林金朝
学　校: 重庆大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 全球定位系统抗干扰软件接收机多径
分类号: P228.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文主要研究抗干扰软件GPS接收机的技术方案和实现方法。在分析GPS接收机采取应对干扰措施的基础上,论文选取了应用在接收机上的抗干扰的技术。文中对抗窄带和多径干扰的软件GPS接收机的硬件和软件平台作了详细的设计,给出了软件部分干扰抑制的工作机制。根据对窄带干扰抑制的要求,经过技术分析,选择改进一种原有的频域自适应滤波算法作为抗窄带干扰的技术;根据抑制效果和软件单元对信号处理实时性的要求,选择改进的early-late slope延迟锁定环作为抑制多径干扰的主要技术措施。并对这两种技术在软件GPS接收机上技术实现的难点进行了研究分析和方法改进。论文有针对性的阐述了人为干扰对GPS接收机的影响,并分析了多径干扰对GPS跟踪环路的影响机理,由此引出了应对干扰采取的技术措施,并对三种抗多径干扰的码跟踪环作了技术比较。根据软件GPS接收机的结构,对硬件平台上的射频前端和接口转换部分作了简要的设计说明。然后着重讨论了软件部分的设计,通过对频域滤波算法和码跟踪环技术方案的分析,给出了其在软件单元实现的方法,并根据具体的系统实现方案进行了改进。论文还对在信号的捕获和位置解算上采取的抗干扰措施做了详细的说明,并且给出了其软件设计的思想和流程。通过现场测试验证了文中所设计的软件GPS接收机的性能指标达到设计的要求。对抗干扰措施进行的仿真和实际测试也表明,本论文所设计的软件GPS接收机能够有效的对窄带干扰信号进行抑制,同时减小多径干扰产生的定位误差。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-7
1 绪论  7-9
  1.1 课题的研究目的及意义  7
  1.2 国内外研究现状及动态  7-8
  1.3 论文研究内容及结构安排  8-9
2 GPS 系统与卫星信号特性  9-13
  2.1 GPS 系统  9-10
  2.2 卫星信号特性  10-13
3 GPS 干扰分析与抗干扰技术  13-40
  3.1 GPS 干扰分析  13-23
    3.1.1 人为干扰  13-15
    3.1.2 多径干扰  15-23
  3.2 抗干扰技术  23-40
    3.2.1 滤波技术  23-30
    3.2.2 抗多径干扰技术  30-40
4 抗干扰软件 GPS 接收机的实现  40-55
  4.1 硬件设计  42-45
    4.1.1 天线  42
    4.1.2 射频设计  42-43
    4.1.3 接口设计  43-45
  4.2 软件设计  45-55
    4.2.1 频域滤波  45
    4.2.2 信号捕获  45-48
    4.2.3 信号跟踪  48-52
    4.2.4 定位算法  52-55
5 性能验证  55-65
  5.1 基本性能测试  55-58
  5.2 抗干扰性能验证  58-65
    5.2.1 抗窄带干扰  58-61
    5.2.2 抗多径干扰  61-65
6 总结与展望  65-67
  6.1 本论文完成的工作  65
  6.2 对未来研究的展望  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-70
附录  70

抗干扰软件GPS接收机的设计与性能验证

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