基于小波变换的GNSS中DME脉冲干扰抑制方法

摘要

全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）在军用和民用导航等其他领域中应用广泛，与全球卫星导航系统相关技术的发展一定程度上也反映着科学技术的进步。世界各国已经开始建设或者逐步完善其自身的导航系统，为全球卫星导航系统不断添加新元素，使得全球卫星导航系统逐渐成为一个更加复杂的系统，而适合导航信号传输的频率资源有限，导致不同导航系统信号与现有的无线电导航系统的电磁兼容问题一直是卫星导航抗干扰领域的研究热点之一。
　　测距仪（Distance Measuring Equipment，DME）是现有的无线电导航系统的重要组成部分之一，GPSL5、Galileo E5和北斗B2信号是GNSS的重要组成信号，这些导航信号的工作频带与DME的工作频带发生部分重叠。这样，来自DME站台的大功率脉冲信号进入到GNSS接收机，会对其形成干扰可能导致接收机无法正常工作，因此研究GNSS中抑制DME干扰的问题有重要意义。本论文针对此问题进行了如下研究。
　　本文首先研究了基于小波包变换抑制DME脉冲干扰的方法，由于小波包变换的相关参数的选取会对DME脉冲干扰抑制性能产生影响，本文结合理论对小波系数域门限、小波包分解级数和小波函数类型的选择问题进行讨论，结果证明所选参数的有效性。
　　然后，针对DME干扰占空比较高的情况下，干扰抑制算法导致卫星信号损失较为严重的问题提出了联合参数估计和小波包变换抑制DME脉冲干扰的方法。其次，针对不同的DME干扰占空比情况，权衡考虑干扰抑制算法复杂度和干扰抑制效果，本文还提出一种综合的DME脉冲干扰抑制方法，该方法结合了常规DME干扰抑制算法与联合参数估计和小波包变换的方法，能根据不同的DME干扰占空比选择较为合适的干扰抑制算法。
　　最后，在机载天线接收系统本身是阵列天线结构的条件下，利用自适应阵列处理技术，本文从空域角度提出一种基于改进的功率倒置法抑制DME干扰的方法；并针对同时受到宽带干扰和脉冲式干扰的北斗实测数据进行分析，介绍一种基于阵列天线的同时抑制宽带干扰和脉冲干扰的方法。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2 GNSS系统的发展和现状

1.3 国内外GNSS中DME干扰抑制技术研究现状

1.4 本文的主要工作及论文结构

第二章 DME对GNSS的影响及其常规的干扰抑制方法

2.1 引言

2.2 GPS L5信号

2.3 DME对GNSS系统的影响

2.4 常规的DME干扰抑制方法

2.5 本章小结

第三章 基于小波包变换的DME脉冲干扰抑制方法

3.1 引言

3.2小波理论

3.3 基于小波包变换的抑制方法

3.4 仿真结果及其分析

3.5 本章小结

第四章 一种综合的DME脉冲干扰抑制方法

4.1 引言

4.2 基于参数估计的抑制方法

4.3 联合参数估计和小波包变换方法

4.4 综合的DME脉冲干扰抑制方法

4.5 仿真结果及其分析

4.6 本章小结

第五章 基于阵列天线的DME脉冲干扰抑制方法

5.1 引言

5.2 基于改进的功率倒置的DME干扰抑制方法

5.3 基于阵列天线联合抑制宽带干扰和脉冲干扰的方法

5.4 本章小结

结束语

参考文献

附录

致谢

攻读硕士期间所发表的论文