用于卫星导航系统的稳健空时抗干扰算法及硬件实现

摘要

由于空间电磁环境日益复杂和敌对人为干扰日益增多,抗干扰技术已成为卫星导航接收机的必备功能之一。目前已有的卫星导航抗干扰技术包括时域、频域和空域等单维域抗干扰技术和空频联合、空时联合等多维域抗干扰技术,这些抗干扰方法在理想条件下具有良好的干扰抑制性能,但在实际中,不可避免存在幅相误差,采用传统方法,抗干扰性能会受到严重的制约。针对幅相误差导致干扰抑制性能下降的问题,本论文提出了两种稳健的卫星导航空时抗干扰算法,在存在通道幅相误差的情况下,对这两种方法进行了仿真实验和性能分析,同时将这两种方法和传统的空域、空时自适应抗干扰方法进行了性能比较,验证了这两种方法的有效性和优越性。结合某实际项目,给出了全球定位系统卫星导航抗干扰数字信号处理系统的框架以及各部分的工作流程,从数字信号处理芯片角度出发,完成了系统幅相误差校正、空域和空时抗干扰的数字信号处理芯片硬件编程和调试,并对实测数据结果进行了分析,同时给出了实际设备调试过程中所遇到的问题以及解决方法。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究历史和现状

1.3 本文主要工作

第二章 卫星导航系统的空时抗干扰基本方法

2.1 阵列信号处理的基础

2.1.1 阵列信号模型

2.1.2 自适应滤波最优化准则

2.2 卫星导航传统空域自适应抗干扰方法

2.2.1 空域Capon自适应波束形成算法

2.2.2 功率倒置法

2.3 卫星导航传统空时自适应抗干扰方法

2.4 仿真实验与性能比较

2.5 本章小结

第三章 卫星导航系统的通道自均衡空时抗干扰算法

3.1 引言

3.2 卫星导航系统的通道自均衡空时抗干扰算法

3.2.1 阵列幅相误差信号模型

3.2.2 通道自均衡空时抗干扰算法描述

3.3 通道自均衡空时抗干扰性能仿真

3.4 本章小结

第四章 卫星导航空时盲自适应抗干扰算法

4.1 引言

4.2 卫星导航空时盲自适应抗干扰算法

4.2.1 问题模型

4.2.2 空时盲自适应抗干扰算法描述

4.3 空时自适应抗干扰性能仿真

4.4 本章小结

第五章 卫星导航抗干扰系统的硬件实现

5.1 卫星导航抗干扰系统实现的硬件方案

5.1.1 抗干扰系统的整体结构

5.1.2 主要芯片选型

5.1.3 DSP与外部模块通信设计

5.2 抗干扰系统软件模块及DSP实现

5.2.1 卫星导航抗干扰处理模块及其DSP实现

5.2.2 幅相误差校正模块及其DSP实现

5.3 卫星导航硬件系统的抗干扰测试实验及测试性能分析

5.3.1 幅相误差校正的性能分析

5.3.2 抗干扰实测数据的性能分析

5.3.3 调试问题总结

5.4 本章小结

第六章 结束语

致谢

参考文献

作者在读期间的科研工作及研究成果