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GPS抗干扰技术研究

作　者: 胡佳
导　师: 黄席樾
学　校: 重庆大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: GPS 干扰抗干扰技术射频滤波电路设计空时自适应处理强跟踪滤波
分类号: P228.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

最近几次大的局部战争中,全球定位系统GPS受到了越来越多的关注,它已经成为现代战争的又一块重要领域。即使在民用领域,从天上飞行的航班、地上急驰的车辆、海上游弋的船只到宠物小钩脖子上戴的跟踪器,GPS是无时无刻都在发挥着重要作用。目前,欧盟兴致勃勃地组建Galileo导航系统,并希望能在未来的全球导抗卫星系统GNSS(Global Navigation Satellite System)唱主角。我国也成功发射了两颗“北斗”导航试验卫星。这些再加上俄罗斯那苦苦支撑的GLONASS,使得GPS发展及其相关议题变得越来越引人注目。同时,它易于受到干扰的问题日益显现出来。国内关于GPS干扰与抗干扰的技术领域内的研究刚刚起步,因而实际设计GPS抗干扰射频电路,建立GPS抗干扰的模型和GPS抗干扰测试评估系统有着重要的意义。本文所作工作主要体现以下四点:1、结合GPS接收机的原理,给出了其干扰特性分析,在此基础上我们提出了GPS抗干扰总体设计方案。2、给出了GPS的前端射频电路设计方案,着重讨论了噪声值较小GPS低噪声放大器的设计过程,针对大功率带外干扰,通过在射频前端加载声表面滤波器对带外干扰进行了抑制处理,实验和仿真验证其带外干扰抑制能力。3、针对多元天线接收机,提出了空时自适应信号处理算法,建立基于STF自适应滤波技术的抗干扰模型,分析表明:在J/S即干扰/信号为60dB时,能较好的抑制窄带和宽带干扰作用。4、提出GPS抗干扰能力评估的测试方案,通过用安捷伦公司的矢量信号发生器E4438C和Agilent Advanced Design system软件,建立了测试平台。该方案评估了GPS接收机在加入抗窄带干扰数字处理技术后的性能,结果表明:对单元天线接收机来说,频域窄带干扰抑制技术能较好起到抗窄带干扰作用。

全文目录

摘要 4-5ABSTRACT 5-81 绪论 8-11 1.1 本课题研究的背景、意义 8-10 1.2 研究目标 10-112 GPS 干扰与抗干扰的发展及现状 11-17 2.1 GPS 干扰技术的发展及现状 11-12 2.1.1 压制干扰 11 2.1.2 欺骗干扰 11 2.1.3 干扰策略 11-12 2.2 GPS 抗干扰技术的现状及发展 12-16 2.2.1 国外GPS 抗干扰技术发展 12-13 2.2.2 国内GPS 抗干扰技术发展 13-16 2.3 本章小结 16-173 GPS 工作原理及干扰特性分析 17-30 3.1 全球定位系统的原理及组成 17-18 3.1.1 基本原理 17-18 3.2 GPS 信号 18-19 3.3 GPS 干扰特性分析 19-29 3.3.1 概述 19-20 3.3.2 干扰类型 20 3.3.3 RF 干扰影响的分析 20-21 3.3.4 C/A 码的瞄准式干扰 21-22 3.3.5 C/A 码的阻塞式干扰 22-29 3.3.6 SA 干扰和多径干扰 29 3.4 本章小结 29-304 GPS 抗干扰的技术方案与措施 30-48 4.1 总体方案 30-31 4.2 GPS 射频前端设计 31-36 4.2.1 GPS 射频前端设计选用主要器件 31-32 4.2.2 LNA 设计 32-35 4.2.3 GPS 前端滤波抑制带外干扰技术 35-36 4.3 基于STF 的空时抗干扰的模型和实现方法 36-48 4.3.1 概述 36-37 4.3.2 扩展kalman 滤波理论 37-38 4.3.3 强跟踪滤波STF 理论 38-40 4.3.4 信号模型 40-41 4.3.5 时域白化 41-43 4.3.6 跟踪环算法 43-45 4.3.7 最终算法 45 4.3.8 模拟结果 45-485 GPS 抗干扰的效果评价 48-58 5.1 概述 48 5.2 窄带频域干扰抑制技术的原理 48-51 5.2.1 硬件配置 48-49 5.2.2 实验的配置 49-50 5.2.3 实验设置 50-51 5.3 实验结果 51-56 5.3.1 静态互相关函数测量 51 5.3.2 动态伪码误差测量 51-56 5.4 结论 56-586 总结 58-59致谢 59-60参考文献 60-63附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 63-64独创性声明 64学位论文版权使用授权书 64

GPS抗干扰技术研究

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