基于自适应凋零天线的GPS抗干扰技术研究

摘要

卫星导航系统在军事方面应用广泛，包括为武器平台、部队乃至单兵提供高精度的时间信息和导航定位服务，同时在民用方面也有很多应用，例如海洋救援、车辆导航等领域。然而卫星信号极其微弱容易被各种有意或无意干扰的问题也是不争的事实，由于这些干扰的影响，导致卫星导航接收机变得很不稳定甚至完全失效。为了能让接收机在各种环境中正常工作，就有必要对接收机抗干扰技术进行研究。
　　本文主要对卫星导航接收机的抗干扰能力进行了研究。首先讨论了GPS的工作原理，并对其中的C/A码和干扰信号的形式进行了详细分析，紧接着讨论了天线单元设计及布阵形式对于波束调零效果的影响，进而引出了对自适应调零算法的研究，对其中一些算法准则和经典自适应算法进行了MATLAB仿真并分析讨论了算法性能和抗干扰能力。
　　本论文在GPS理论原理、干扰形式和自适应算法的基础上研究了一种GPS抗干扰接收机的总体方案。将LMS自适应算法应用到这个方案中，仿真结果和预期的基本一致，证实了这种接收机的抗干扰性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的背景与意义

1．2 自适应天线的研究现状

1．3 本文所做的主要工作

第二章 GPS的概述

2．1 GPS工作原理

2．2 GPS信号的频率特性

2．3 C／A码生成原理及实现方式

2．4 P码生成原理及实现方式

2．5 影响GPS接收机性能的干扰形式

2．6 本章小结

第三章 自适应天线基础

3．1 自适应天线概述

3．2 阵列信号处理简述

3．3 天线阵布阵分析

3．3．1 阵元数量

3．3．2 布阵形式

3．3．3 阵元间距

3．4 天线阵的阵列类型

3．4．1 均匀线阵

3．4．2 均匀圆阵

3．4．3 平面阵列

3．5 直线阵方向图分析

3．6 本章小结

第四章 波束形成及自适应算法研究

4．1 波束形成器原理

4．2 最佳波束形成

4．3 波束形成准则

4．3．1 LCMV准则

4．3．2 MMSE准则

4．4 经典的自适应算法研究

4．4．1 基于MMSE准则的LMS自适应算法

4．4．2 基于最小二乘的RLS自适应算法

4．5 基于LCMV的自适应调零算法

4．6 本章小结

第五章 自适应算法在GPS抗干扰中的应用研究

5．1 自适应算法效果验证

5．2 自适应算法的GPS抗干扰应用

5．2．1 接收机模型

5．2．2 直接扩频通信简单介绍

5．2．3 合成信号抗干扰处理

5．3 仿真验证

5．4 本章小结

结束语

致谢

参考文献

在读期间的研究成果