GPS在干扰环境下的可用性研究

摘要

全球定位系统(GPS)能在全球范围内提供精确的位置、速度和时间信息，在军事和民用领域发挥着极其重要的作用。随着GPS的广泛应用，它易受到干扰的弱点也随之暴露出来，针对GPS进行的抗干扰技术也日益成为研究的热点。本文阐述了全球定位系统的工作原理，系统组成以及信号格式，在此基础上着重分析了GPS受干扰特性，为以后的工作奠定了基础。 本文将理论分析和实验相结合，结合商用GPS接收机的实际测量结果，对GPS信号受干扰前后的特性进行了分析。针对射频RF等干扰源以及多路径，本文介绍了抗干扰的总体设计方案，分析了几种可行的抗干扰措施，重点对环路滤波和自适应调零天线进行了研究设计。 论文在环路滤波器设计方面采用了由锁频环(FLL)辅助的锁相环(PLL)滤波器，在自适应调零天线方面设计空间-时间自适应阵列以代替空间自适应阵列，并采用功率最小预处理算法。最后通过实验仿真得到了较为理想的结果，可在一定程度上保证GPS在干扰环境下的可用性。

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第一章绪论

1.1引言

1.2课题的研究目的与意义

1.3研究目标与主要内容

第二章国内外研究现状分析

2.1国外GPS干扰与抗干扰的研究现状

2.2国内6PS干扰与抗干扰的研究现状

第三章6PS系统及定位原理

3.1 GPS系统概述

3.1.1 GPS卫星星座

3.1.2操作控制区段(OCS)

3.1.3用户接收设备

3.2卫星导航原理

3.2.1借助于由卫星产生的测距信号确定位置的原理

3.2.2参考坐标系

3.2.3利用伪随即噪声(PRN)码确定位置

本章小结

第四章GPS信号特性及受干扰分析

4.1GPS信号特性

4.1.1频率和调制格式

4.2受干扰特性分析

4.2.1概述

4.2.2干扰类型

4.2.3 RF干扰影响的分析

4.3实验分析

本章小结

第五章GPS抗干扰技术

5.1降低RF干扰的主要措施

5.2环路滤波器设计

5.3环外滤波器设计

5.3自适应阵列抑制干扰和多路径

本章小结

第六章总结和展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及参与科研项目

致谢