GNSS接收机抗干扰性能评估方法研究

摘要

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)已经广泛应用于农业、工业、交通运输业以及科学研究等当今社会的各个领域。随着未来军事战争中对高精度、高效能、快速反应、灵活制导的需要,卫星导航技术将越来越广泛地应用于现代军事斗争中,发挥其不可替代的作用。然而,卫星导航系统也存在着一些缺陷,其对抗外界干扰的能力较差。如何进一步提高 GNSS接收机的抗干扰性能并提出更加有效的评估方法是卫星导航研究领域的一个重要方向。
　　本文以目前广泛应用的阵列天线接收机应用为基础,探讨对接收机进行抗干扰性能评估的方法。论文的主要工作如下:
　　(1)建立了GNSS接收机空域和空时处理模型,以目前广泛使用的抗干扰性能评估指标—输出端信干噪比(阵列增益)为手段,研究了不同阵元、不同延迟单元、不同信号和干扰来向对天线阵抗干扰处理的性能影响。
　　(2)分析了以阵列输出端阵列增益为指标进行抗干扰性能评估存在的不足,提出了以解扩后阵列增益作为接收机抗干扰性能的评估指标,给出了具体的计算方法。该方法避免了在抗干扰输出端进行解扩处理,能够获得更加精确的接收机抗干扰性能评估结果,仿真结果证明其有效性。
　　(3)分析了复杂环境下接收机采用统计性能指标评估其抗干扰性能的原因,通过引入第三章提出的等效阵列增益指标提高了传统的基于统计性能指标的评估精度。针对GPS卫星星座特性分析了真实的入射角模型和传统的入射角均匀假设的不同,并根据接收机在定位和跟踪中必须要满足的一些条件扩展了接收机抗干扰性能评估指标。
　　(4)借鉴传统的抗干扰评估系统,构建了卫星导航接收机抗干扰性能的评估模型。建立了接收机抗干扰评估指标体系,针对GNSS接收机抗干扰评估指标的相对性、模糊性,引入了一种基于模糊综合层次法的GNSS接收机抗干扰性能评估方法。评估结果证明了这种方法的有效性。

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第一章 绪论

1.1研究的背景与意义

1.2 GNSS接收机抗干扰性能评估方法与研究现状

1.3论文结构

第二章 GNSS空域空时天线阵处理模型

2.1 GNSS空域空时天线阵基本理论

2.2最优阵列加权准则的设计

2.3算法性能评估

2.4本章小结

第三章 特定条件下接收机天线阵评估

3.1传输响应模型和评估点的选取

3.2特定条件下GNSS接收机天线性能评估指标

3.3仿真实验

3.4本章小结

第四章 复杂环境下接收机天线阵评估

4.1奇异点现象

4.2统计性指标的规范化定义

4.3改进的评估方法

4.4本章小结

第五章 基于模糊综合层次法的抗干扰性能评估

5.1抗干扰性能评估理论

5.2评估指标体系

5.3模糊综合层次评估方法

5.4仿真分析

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1工作总结

6.2研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的参与项目与科研成果