学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

导航接收机时频抗干扰技术的研究和性能分析

作　者: 李玉广
导　师: 郭伟
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 导航接收机 时频分析 干扰抑制 阈值设定
分类号: TN967.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 92次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


GPS信号是采用DSSS对载频进行BPSK调制的CDMA信号。GPS系统具有一定程度的抗干扰能力,但是这种能力受到扩频增益的限制,当干扰信号功率超过干扰容限时,GPS系统的性能就会下降。特别是在人为恶意干扰下,接收机将无法实现正常通信,因此,在GPS接收机中研究干扰抑制技术尤其重要,本文重点研究基于STFT和WPT的两种时频干扰抑制算法,分析两种算法对各种类型干扰的抑制能力。GPS信号是一种非平稳信号,处理非平稳信号必须使用时频分析法,STFT和WPT都是一种时频分析方法。WPT是一种“加窗”的傅里叶变换,小波包的分解和重构是用正交镜像滤波器实现的。基于STFT的干扰抑制算法的关键在于选取合适的窗函数,此窗函数能把干扰在时频域上映射的区域最小,基于此原则,本文中选取了海明窗和高斯窗;基于WPT的干扰抑制算法的关键在于选取小波函数和用于抑制干扰的阈值门限,通过对各种小波性能对比,本文选取了symlet-10小波函数,它是一种正交小波,满足正交性的同时,还具有近似对称性。再依据干扰类型和变换域特性选择合适的阈值。本文主要研究干扰抑制模块。基于STFT的干扰抑制算法是:把GPS信号变换到时频域内,在时频面上每一个频率对应的所有数据与设定门限比较,若大于门限,就把门限值取代这个数据,完成抑制后,变换到时域;基于WPT的干扰抑制算法是:利用度量准则通过WPT把GPS信号分解成不同层数上的若干个子带,形成一个非均匀二叉树,每一个叶子节点的数据与阈值比较,若大于阈值,把此数据置零,其他情况,数值保留不变,抑制完成后再反变换到时域。把干扰抑制模块嵌入蒙特卡洛模型中,用此模型分析多种干扰对GPS信号的影响,绘出和分析两种算法抑制各种干扰的误码率曲线,探讨两种算法在抑制多音干扰、单音干扰、LFM干扰和窄带干扰时的性能差别。通过对比分析,证明了WPT算法比STFT算法更有效地抑制干扰,提高了系统的性能。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-13
第一章 前言  13-17
  1.1 研究背景  13-14
  1.2 GPS 抗干扰接收机的研制  14-15
  1.3 主要研究内容和结构安排  15-17
第二章 GPS 系统综述  17-34
  2.1 GPS 的组成部分  17-19
    2.1.1 空间星座部分  17-18
    2.1.2 地面控制部分  18-19
    2.1.3 用户设备部分  19
  2.2 GPS 接收机结构  19-25
    2.2.1 数字接收机射频前端  20-24
    2.2.2 中频数据采集模块  24-25
    2.2.3 信号处理模块  25
  2.3 GPS 信号  25-33
    2.3.1 GPS 卫星信号的产生  26-27
    2.3.2 伪随机码的发生  27-29
    2.3.3 C/A 码的产生  29-30
    2.3.4 自相关函数和功率谱密度  30-33
  2.4 小结  33-34
第三章 GPS 干扰类型及抗干扰技术  34-46
  3.1 GPS 干扰  34-37
    3.1.1 压制式干扰  34-36
    3.1.2 欺骗式干扰  36-37
  3.2 GPS 接收机中的抗干扰技术  37-40
  3.3 基于短时傅里叶变换的干扰抑制算法  40-45
    3.3.1 时频分析简介  40-41
    3.3.2 短时傅里叶变换和干扰抑制算法步骤  41-45
  3.4 小结  45-46
第四章 基于小波包变换的干扰抑制技术  46-67
  4.1 多分辨率分析  46-49
  4.2 尺度函数和小波函数  49-51
    4.2.1 尺度函数及其空间  49-50
    4.2.2 小波函数及小波空间  50
    4.2.3 尺度函数φ(t ) 和小波函数ψ(t ) 的性质  50-51
  4.3 二尺度方程  51-52
  4.4 小波变换的Mallat 算法  52-54
    4.4.1 Mallat 算法的信号分解过程  52-53
    4.4.2 Mallat 算法的信号重建过程  53-54
  4.5 双通道多采样滤波器组  54-55
  4.6 小波包变换及其算法  55-63
    4.6.1 小波包的基本原理  55-57
    4.6.2 小波包的分解与重建  57-59
    4.6.3 小波包算法中的几个问题  59-63
  4.7 基于小波包变换的干扰抑制算法  63-66
    4.7.1 自适应小波包算法参数描述  63-64
    4.7.2 基于自适应小波包的干扰抑制算法步骤  64-66
  4.8 小结  66-67
第五章 基于WPT 和STFT 的干扰抑制算法仿真与性能分析  67-87
  5.1 搭建仿真模型和选取参数  67-68
  5.2 不同类型干扰抑制算法仿真与性能分析  68-86
    5.2.1 单音干扰  68-72
    5.2.2 多音干扰  72-76
    5.2.3 LFM 干扰  76-79
    5.2.4 窄带干扰  79-85
    5.2.5 混合干扰  85-86
  5.3 小结  86-87
第六章 结束语  87-88
致谢  88-89
参考文献  89-92
攻硕期间取得的研究成果  92-93

相似论文

  1. 三轴稳定卫星姿态控制方法研究,V448.22
  2. 高频雷达信号电离层污染及时频分析方法研究,TN958.93
  3. 海杂波背景下的舰船目标雷达成像算法研究,TN958
  4. 地波辐射源的调制类型识别与参数估计,TN957.51
  5. J-TEXT托卡马克数据系统的升级与完善,TL631.24
  6. 频带熵方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用,TH165.3
  7. 电动汽车电机驱动系统的电磁兼容性研究,U469.72
  8. 认知无线电NC-OFDM技术的研究,TN925
  9. 时频分析在RCS测试中的应用方法研究,TN953
  10. 扩频通信系统中的干扰抑制研究,TN914.42
  11. 瞬变电磁信号的预处理和激电效应识别研究,P631.325
  12. 航空重力测量数据滤波处理算法研究,P223
  13. 光学色散补偿薄膜的研究,O484.1
  14. RNA干扰抑制草鱼呼肠孤病毒复制的细胞模型,S941
  15. 动静脉波病理特征提取与多维非线性分析方法的研究,R318.0
  16. 直扩系统中宽带非线性调频干扰抑制技术研究,TN914.42
  17. 卫星通信系统成对载波多址技术研究,TN927.23
  18. 非合作跳频信号处理技术研究,TN914.41
  19. 基于时频分析的调制模式识别,TN911.72
  20. 预应力管道压浆质量评估试验及应用研究,U445.57
  21. 航天器姿态控制的干扰抑制问题研究,V448.22

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电导航 > 各种体制的导航系统 > 卫星导航系统
© 2012 www.xueweilunwen.com